本發(fā)明涉及太陽能應用技術領域，尤其涉及光伏系統(tǒng)智能運維技術領域，具體是指一種基于監(jiān)控平臺實現(xiàn)光伏電站清洗周期估計的方法。

背景技術：

光伏發(fā)電是一種前景巨大的清潔能源，世界各國都給予較大的政策扶持，尤其是近年來，我國光伏發(fā)電技術快速發(fā)展，光伏電站裝機容量連續(xù)多年居世界第一位。但是，光伏組件積灰問題導致了電站發(fā)電量減少，損害了業(yè)主的利益，阻礙了光伏行業(yè)的健康發(fā)展。

由于光伏電站地處偏遠，尤其是在沙漠地帶，自然環(huán)境極其惡劣，積灰問題難以避免。一般的解決方案是通過維護人員現(xiàn)場觀察憑經(jīng)驗決策是否需要清洗。但是惡劣的環(huán)境對維護人員身體健康造成較大威脅，同時憑借經(jīng)驗很難做出科學、合理的判斷。目前基于網(wǎng)絡和計算機技術的監(jiān)控平臺漸漸成為電站的標配，該系統(tǒng)可以通過電站運行數(shù)據(jù)對電站進行健康狀態(tài)評估，并提醒現(xiàn)場維護人員進行相應操作。

監(jiān)控平臺解決積灰問題可分為積灰程度的評估、清洗時間的決策以及清洗方法的選擇三步。利用現(xiàn)場數(shù)據(jù)，監(jiān)控平臺目前可以方便的對積灰狀態(tài)進行客觀合理的評估，清洗方法有人工清洗和機器人自動清洗等多種選擇，但是清洗時間選擇受到積灰導致的損失、清洗的成本以及天氣情況等參數(shù)影響，目前較難決策。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決以上所述的現(xiàn)有技術中的問題，本發(fā)明提出了一種能夠對光伏電站的光伏組件的積灰狀態(tài)有效評估、并據(jù)此生成清洗方案的基于監(jiān)控平臺實現(xiàn)光伏電站清洗周期估計的方法。

該基于監(jiān)控平臺實現(xiàn)光伏電站清洗周期估計的方法，所述的監(jiān)控平臺監(jiān)控所述的光伏電站，所述的光伏電站包括光伏組串，其主要特點是，所述的光伏電站獲取所述的光伏組串的信息，且所述的方法包括以下步驟：

(1)所述的監(jiān)控平臺初始化，所有變量初始化為0；

(2)所述的監(jiān)控平臺通過處理其獲取的所述的光伏組串的信息判斷是否清洗所述的光伏電站，并更新該光伏電站的估計清洗周期。

較佳地，所述的步驟(2)的具體步驟如下：

(2.1)所述的監(jiān)控平臺獲取該光伏組串積灰情況下的組串功率損失Δp_n，其中n＝1,2,3…N，且所述的N為該光伏電站的組串個數(shù)；

(2.2)所述的監(jiān)控平臺計算該光伏組串的當天發(fā)電量損失Δe_n，其中n＝1,2,3…N，且所述的N為該光伏電站中的組串個數(shù)；

(2.3)所述的監(jiān)控平臺獲取該光伏電站中的光伏組串的數(shù)目N，并通過該光伏組串的數(shù)目N獲取該光伏電站的當天發(fā)電量損失

(2.4)所述的監(jiān)控平臺獲取該光伏電站當天無積灰時的應發(fā)電量e，并通過該光伏電站當天無積灰時的e應發(fā)電量獲取所述的該光伏電站的當天電量損失比η；

(2.5)所述的監(jiān)控平臺將該光伏電站的當天電量損失比η與一電量損失閾值相比較，如果所述的當天電量損失比η大于所述的電量損失閾值，則繼續(xù)步驟(2.6)，否則繼續(xù)所述的步驟(2.13)；

(2.6)所述的監(jiān)控平臺獲取該光伏電站當前的累計發(fā)電量損失Δe_a；

(2.7)所述的監(jiān)控平臺計算該光伏電站當前的累計損失收益Δr，并判斷該累計損失收益Δr與清洗成本的大小關系，如果所述的累計損失收益Δr大于所述的清洗成本，則繼續(xù)步驟(2.8)；否則繼續(xù)步驟(2.9)；

(2.8)所述的監(jiān)控平臺發(fā)出清洗警報，并繼續(xù)步驟(2.10)；

(2.9)所述的監(jiān)控平臺將該光伏電站的清洗周期Δt_k自增一天，并繼續(xù)步驟(2.10)；

(2.10)所述的監(jiān)控平臺判斷估計清洗周期Δt_e是否大于零，如果所述的估計清洗周期Δt_e大于零，則繼續(xù)步驟(2.11)；否則繼續(xù)步驟(2.12)；

(2.11)所述的監(jiān)控平臺將該光伏電站的估計清洗周期Δt_e更新為本次清洗周期Δt_k，并繼續(xù)所述的步驟(2.13)；

(2.12)所述的監(jiān)控平臺將該光伏電站的估計清洗周期Δt_e更新為本次清洗周期和所述的估計清洗周期的平均值，即

(2.13)所述的監(jiān)控平臺清零所述的累計發(fā)電量損失Δe_a、累計損失收益Δr和清洗周期Δt_k，并繼續(xù)所述的步驟(1)。

更佳地，所述的步驟(2.4)中的監(jiān)控平臺通過以下公式獲取所述的光伏電站的當天電量損失比η：

其中所述的e為該光伏電站當天無積灰時的應發(fā)電量，所述的Δe_t為該光伏電站的當天發(fā)電量損失。

更佳地，所述的電量損失閾值可由所述的監(jiān)控平臺設置，且所述的監(jiān)控平臺將該電量損失閾值預先設置為1％。

更佳地，所述的光伏電站在當前清洗周期內(nèi)的累計發(fā)電量損失Δe_a由該累計發(fā)電量損失Δe_a自增所述的光伏電站的當天發(fā)電量損失Δe_t計算得出，具體為以下公式：

Δe_a＝Δe_a+Δe_t；

其中Δe_a為該光伏電站當前的累計發(fā)電量損失，所述的Δe_t為該光伏電站的當天發(fā)電量損失。

更佳地，所述的監(jiān)控平臺通過以下公式獲取該光伏電站當前的累計損失收益Δr：

Δr＝Δe_a×p；

其中所述的Δr為該光伏電站當前的累計損失收益，所述的p為當前上網(wǎng)電價，所述的Δe_a為該光伏電站當前的累計發(fā)電量損失。

采用本方法的基于監(jiān)控平臺實現(xiàn)光伏電站清洗周期估計的方法，由于其利用監(jiān)控中心確定該光伏電站的組件的積灰狀態(tài)，并根據(jù)積灰狀態(tài)評估結果計算電站累計收益損失，同時記錄累計損失與清洗一次光伏組件所需成本相等的天數(shù)，記為本次清洗周期，并在此后建議清洗組件，保證清洗組件提高的經(jīng)濟效益不小于清洗組件的成本；在此過程中若遇到大雨或其他因素造成的自然清洗發(fā)生時，將相關數(shù)據(jù)清零后重新計算，以排除自然環(huán)境的干擾；估計清洗周期通過不斷自我更新的方式利用電站本身運行數(shù)據(jù)達到不斷接近真實值的自學習效果，減小了估計清洗周期與實際值的誤差；逆變器工作在不同狀態(tài)具有不同的效率，這影響了組件實際功率的估算，本發(fā)明利用組串數(shù)據(jù)而非逆變器上傳數(shù)據(jù)有效的避免了這一干擾。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的基于監(jiān)控平臺實現(xiàn)光伏電站清洗周期估計的方法的系統(tǒng)流程圖。

具體實施方式

為了能夠更清楚的描述本發(fā)明的技術內(nèi)容，下面結合具體實例來進一步描述。

該基于監(jiān)控平臺實現(xiàn)光伏電站清洗周期估計的方法，所述的監(jiān)控平臺監(jiān)控所述的光伏電站，所述的光伏電站包括光伏組串，其主要特點是，所述的光伏電站獲取所述的光伏組串的信息，且所述的方法包括以下步驟：

(1)所述的監(jiān)控平臺初始化，所有變量初始化為0；

(2)所述的監(jiān)控平臺通過處理其獲取的所述的光伏組串的信息判斷是否清洗所述的光伏電站，并更新該光伏電站的估計清洗周期。該步驟(2)的具體步驟如下：

(2.1)所述的監(jiān)控平臺獲取該光伏組串積灰情況下的組串功率損失Δp_n，其中n＝1,2,3…N，且所述的N為該光伏電站的組串個數(shù)；

(2.2)所述的監(jiān)控平臺計算該光伏組串的當天發(fā)電量損失Δe_n，其中n＝1,2,3…N，且所述的N為該光伏電站中的組串個數(shù)；

(2.3)所述的監(jiān)控平臺獲取該光伏電站中的光伏組串的數(shù)目N，并通過該光伏組串的數(shù)目N獲取該光伏電站的當天發(fā)電量損失

(2.4)所述的監(jiān)控平臺獲取該光伏電站當天無積灰時的應發(fā)電量e，并通過該光伏電站當天無積灰時的e應發(fā)電量獲取所述的該光伏電站的當天電量損失比η。所述的監(jiān)控平臺通過以下公式獲取所述的光伏電站的當天電量損失比η：

其中所述的e為該光伏電站當天無積灰時的應發(fā)電量，所述的Δe_t為該光伏電站的當天發(fā)電量損失；

(2.5)所述的監(jiān)控平臺將該光伏電站的當天電量損失比η與一電量損失閾值相比較，如果所述的當天電量損失比η大于所述的電量損失閾值，則繼續(xù)步驟(2.6)，否則繼續(xù)所述的步驟(2.13)，所述的電量損失閾值可由所述的監(jiān)控平臺設置，且所述的監(jiān)控平臺將該電量損失閾值預先設置為1％；

(2.6)所述的監(jiān)控平臺獲取該光伏電站當前的累計發(fā)電量損失Δe_a，所述的光伏電站在當前清洗周期內(nèi)的累計發(fā)電量損失Δe_a由該累計發(fā)電量損失Δe_a自增所述的光伏電站的當天發(fā)電量損失Δe_t計算得出，具體為以下公式：

Δe_a＝Δe_a+Δe_t；

其中Δe_a為該光伏電站當前的累計發(fā)電量損失，所述的Δe_t為該光伏電站的當天發(fā)電量損失；

(2.7)所述的監(jiān)控平臺計算該光伏電站當前的累計損失收益Δr，并判斷該累計損失收益Δr與清洗成本的大小關系，如果所述的累計損失收益Δr大于所述的清洗成本，則繼續(xù)步驟(2.8)；否則繼續(xù)步驟(2.9)。

所述的監(jiān)控平臺通過以下公式獲取該光伏電站當前的累計損失收益Δr：

Δr＝Δe_a×p；

其中所述的Δr為該光伏電站當前的累計損失收益，所述的p為當前上網(wǎng)電價，所述的Δe_a為該光伏電站當前的累計發(fā)電量損失；

(2.8)所述的監(jiān)控平臺發(fā)出清洗警報，并繼續(xù)步驟(2.10)；

(2.9)所述的監(jiān)控平臺將該光伏電站的清洗周期Δt_k自增一天，并繼續(xù)步驟(2.10)；

(2.10)所述的監(jiān)控平臺判斷估計清洗周期Δt_e是否大于零，如果所述的估計清洗周期Δt_e大于零，則繼續(xù)步驟(2.11)；否則繼續(xù)步驟(2.12)；

(2.11)所述的監(jiān)控平臺將該光伏電站的估計清洗周期Δt_e更新為本次清洗周期Δt_k，并繼續(xù)所述的步驟(2.13)；

(2.12)所述的監(jiān)控平臺將該光伏電站的估計清洗周期Δt_e更新為本次清洗周期和所述的估計清洗周期的平均值，即

(2.13)所述的監(jiān)控平臺清零所述的累計發(fā)電量損失Δe_a、累計損失收益Δr和清洗周期Δt_k，并繼續(xù)所述的步驟(1)。

在一種典型的實施方式中，該利用監(jiān)控平臺確定光伏電站清洗周期的方法，如圖1所示，包括以下步驟：

(1)將所有變量初始化為零，所述的變量包括當天光伏組串功率損失Δp_n，單位kW，當天光伏組串發(fā)電量損失Δe_n，單位為kWh，當天光伏電站發(fā)電量損失Δe_t和累計發(fā)電量損失Δe_a，單位為kWh；當天光伏電站應發(fā)電量記為e，單位kWh，當天光伏電站累計損失收益Δr和光伏電站一次清洗成本c，單位為元，估計清洗周期Δt_e和清洗周期Δt_k，單位為天；

(2)讀取積灰情況下所述的光伏組串功率損失，記為Δp_n，其中n＝1,2,3…N，N為電站中組串個數(shù)；

(3)計算所述的光伏組串當天發(fā)電量損失Δe_n，其中n＝1,2,3…N，N為光伏電站中組串個數(shù)；

(4)計算當天光伏電站發(fā)電量損失

(5)計算當天光伏電站發(fā)電量損失比其中e為當天光伏電站沒有積灰時的應發(fā)電量；

(6)判斷η是否大于1％，是則進入步驟(7)，否則進入步驟(15)；

(7)計算光伏電站累計發(fā)電量損失Δe_a＝Δe_a+Δe_t，并進入步驟(8)；

(8)計算由于積灰導致的光伏電站累計損失收益Δr＝Δe_a×p，其中p為上網(wǎng)電價；

(9)判斷光伏電站累計損失收益是否大于或等于清洗成本，如果是進入步驟(10)，否則進入步驟(11)；

(10)監(jiān)控中心發(fā)出清洗警報，提醒維護人員清洗，并進入步驟(12)；

(11)清洗周期自增一天，Δt_k＝Δt_k+1，并進入步驟(12)；

(12)判斷估計清洗周期Δt_e是否大于零，是則進入步驟(13)，否則進入步驟(14)；

(13)令估計清洗周期等于本次清洗周期，即：Δt_e＝Δt_k，并進入步驟(15)；

(14)將估計清洗周期Δt_e更新為清洗周期Δt_k和估計洗周期Δt_e的平均值，即：并進入步驟(15)；

(15)本次清洗周期清零，即Δt_k＝0，并返回步驟(1)；

采用本方法的基于監(jiān)控平臺實現(xiàn)光伏電站清洗周期估計的方法，由于其利用監(jiān)控中心確定該光伏電站的組件的積灰狀態(tài)，并根據(jù)積灰狀態(tài)評估結果計算電站累計收益損失，同時記錄累計損失與清洗一次光伏電站所需成本相等的天數(shù)，記為本次清洗周期，并在發(fā)出清洗警報提醒工作人員清洗光伏電站，保證清洗光伏電站提高的經(jīng)濟效益不小于清洗光伏電站的成本；在此過程中若遇到大雨或其他因素造成的自然清洗發(fā)生時，將相關數(shù)據(jù)清零后重新計算，以排除自然環(huán)境的干擾；估計清洗周期通過不斷自我更新的方式利用電站本身運行數(shù)據(jù)達到不斷接近真實值的自學習效果，減小了估計清洗周期與實際值的誤差；逆變器工作在不同狀態(tài)具有不同的效率，這影響了組件實際功率的估算，本發(fā)明利用組串數(shù)據(jù)而非逆變器上傳數(shù)據(jù)有效的避免了這一干擾。

在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限制性的。