一种光伏系统效率异常告警的判断方法

摘要

本发明公开了一种光伏系统效率异常告警的判断方法，本发明针对现在的PR值计算公式所存在的问题，通过对其进行分析，并提出了根据不同时期的环境温度与辐照强度进行修正，然后将经修正后的光伏电站系统直流段实际效率与设定的光伏电站安装地区理论效率比较，根据效率偏差制定告警分级标准，确定告警等级，进行预警。本发明为光伏系统性能的监控以及日常的运行维护提供了准确的依据。

主权项

一种光伏系统效率异常告警的判断方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将光伏电站系统效率分为3段：直流段效率、低压交流段效率和高压交流段效率；2)考虑到各段效率的损失因素，设定光伏电站安装地区理论效率；3)根据环境温度，辐照强度对光伏系统直流段实际效率进行修正；所述根据辐照强度对光伏系统直流段实际效率的修正包括以下步骤：3‑1)光伏组件结电压V_j与光伏组件实际输出电压V关系如公式(4)所示：V＝V_j‑IR_s  (4)光伏组件光生电流I_ph与光伏组件实际输出电流I的关系如公式(5)所示：$I=I_{ph}-\frac{V}{R_{sh}}-I_{bk}\left(V\right)---\left(5\right)$其中，R_sh为光伏组件的内部并联电阻，R_s为测试短路电流电路中的串联电阻，I_bk(V)为漏电流；3‑2)同辐照下的光伏组件效率η_i通过公式(6)计算：${\eta }_i=\frac{I_i\times V_i}{I_0\times V_0}\times {\eta }_0=\frac{[I_{phi}-\frac{V}{R_{sh}}-I_{bk}\left(V\right)]\times (V_j-I_{phi}\times R_s)}{[I_{ph0}-\frac{V}{R_{sh}}-I_{bk}\left(V\right)]\times (V_j-I_{ph0}\times R_s)}=\frac{[\frac{R_{in}}{1000}\times I_{ph0}-\frac{V}{R_{sh}}-I_{bk}\left(V\right)]\times (V_j-\frac{R_{in}}{1000}\times I_{ph0}\times R_s)}{[I_{ph0}-\frac{V}{R_{sh}}-I_{bk}\left(V\right)]\times (V_j-I_{ph0}\times R_s)}---\left(6\right)$式中，V_i为光伏组件实际输出电压，I_i为光伏组件实际输出电流，V₀为1000W/m²辐照条件下的输出电压，I₀为1000W/m²辐照条件下的输出电流，I_phi为实际辐照下的光生电流值，I_ph0为1000W/m²辐照条件下的光生电流值；3‑3)辐照修正系数X_r表示为：$X_r=\frac{{\eta }_i}{{\eta }_0}---\left(7\right)$η₀为标准辐照强度条件1000W/m²测试效率；所述根据环境温度对光伏系统直流段实际效率的修正包括以下步骤：3‑a)光伏组件的实际温度采用以下公式(8)计算：T_C＝T_A+0.03×R_in  (8)其中，T_c为光伏组件的实际温度，T_A为环境温度，R_in为光伏组件斜面辐照强度；3‑b)光伏组件因温度上升引起的效率降低百分比为：(T_C‑25)×F_t＝(T_A+0.03×R_in‑25)×F_t  (9)其中，F_t为温度系数；3‑c)温度修订系数X_t表示为：X_t＝100％‑(T_A+0.03×R_in‑25)×F_t  (10)；经环境温度，辐照强度修正后的光伏系统直流段实际效率P为：$P=\frac{P_{DR}}{P_T\times X_t\times X_r}=\frac{I_{in}\times V_{in}\times \Delta t}{P_{rating}\times \frac{R_{in}}{1000}\times \Delta t}=\frac{1000\times I_{in}\times V_{in}}{P_{rating}\times R_{in}}---\left(3\right)$式中，X_t为温度修正系数，X_r为辐照修正系数，Δt为数据取值时间，I_in为逆变器的即时电流，V_in为逆变器的电压输出；P_DR为测试时间内的实际发电量，P_T为测试时间内的理论发电量；P_rating为STC条件下光伏系统组件装机容量；4)将步骤3)计算得到的经修正后的光伏系统直流段实际效率和所述步骤2)设定的理论效率进行比较，计算效率偏差；5)制定告警分级标准，根据计算的效率偏差输出告警信息。