本發(fā)明屬于新能源光伏發(fā)電智能分析領(lǐng)域，具體涉及一種可作為指導(dǎo)光伏組件擦洗，預(yù)測未來數(shù)天發(fā)電量的智能分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

灰塵對太陽能發(fā)電效率影響的大量研究數(shù)據(jù)表明，不經(jīng)常清洗的太陽能板可輕易造成多于百分十(甚至幾十)的效率影響，對于一個百兆瓦級別的電廠來講，10％的效率損失相當(dāng)于一年1700萬左右的營收虧損。因此，如何能準(zhǔn)確地評估組件清洗的時間是一個十分必要的需求。

但目前組件清洗主要還是以主觀判斷，人工清潔為主，清潔的時間間隔也比較長，隨意性較大，沒有科學(xué)的依據(jù)做判斷。雖然近期有公司已經(jīng)推出組件清潔機器人，但幾乎都是需要人為設(shè)定清洗時間，不支持發(fā)電量數(shù)據(jù)采集及智能清潔判斷功能。

上述方式存在如下問題：

1.人工清潔效率低，對于大型集中式光伏電站在人力花費上較大，在風(fēng)沙較大的地區(qū)需要長期聘請清潔人員，帶來高額的費用開支的同時清潔人員的工作環(huán)境惡劣，清潔效果難以保證。

2.人為判斷光伏組件是否需要清洗存在著較大的主觀因素，誤差較大，實際清洗時間與最佳清洗時間存在差異，清洗次數(shù)過于頻繁增大運維成本，清洗次數(shù)偏少損失一定的發(fā)電效益。

3.無法得知組件壽命衰減情況，由于發(fā)電量統(tǒng)計數(shù)據(jù)沒有記錄當(dāng)時的天氣情況，無法對比同環(huán)境下組件的發(fā)電效率是否有所改變。當(dāng)結(jié)合多維度的環(huán)境數(shù)據(jù)時，組件所發(fā)電量差異才能更真實的體現(xiàn)組件壽命衰減情況。

該智能清潔評估系統(tǒng)可以有效地解決上述問題，給予運維人員可以參照何時應(yīng)該對組件進行清洗的數(shù)據(jù)支撐。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本申請公開了一種智能清潔評估系統(tǒng)。

本申請具體采用以下技術(shù)方案：

一種智能清潔評估系統(tǒng)，其特征在于：

將發(fā)電量采集裝置接在一個或多個組串的線路中，采集組串實時電壓和電流，智能清潔評估系統(tǒng)結(jié)合多維度的相關(guān)數(shù)據(jù)，判斷是否需要對光伏組件進行清洗。一種智能清潔評估系統(tǒng)，所述智能清潔評估系統(tǒng)包括一個組串發(fā)電量采集裝置和服務(wù)器，其中服務(wù)器包括數(shù)據(jù)存儲模塊、預(yù)期發(fā)電量計算模塊、電量損失曲線生成模塊和智能評估模塊；

其特征在于：

所述組串發(fā)電量采集裝置通過實時采集光伏組串的電壓、電流計算出光伏組串的實時發(fā)電功率和指定周期內(nèi)的累計發(fā)電量；組串發(fā)電量采集裝置通過gprs無線通信模塊或以太網(wǎng)與服務(wù)器實現(xiàn)通信；

所述數(shù)據(jù)存儲模塊用來存儲組串電量采集裝置上送的各光伏組串的實時發(fā)電功率和指定周期內(nèi)的累計發(fā)電量；

所述預(yù)期發(fā)電量計算模塊用于計算光伏組串當(dāng)天的預(yù)期發(fā)電量；

所述電量損失曲線模塊根據(jù)數(shù)據(jù)存儲模塊所存儲的各光伏組串的實時發(fā)電功率和指定周期內(nèi)的累計發(fā)電量，以及預(yù)期發(fā)電量計算模塊所計算得到的每一天的預(yù)期發(fā)電量，以天為單位，將同一天的預(yù)期發(fā)電量和實際發(fā)電量做對比繪制出預(yù)期電量和實際發(fā)電量的對比曲線圖，所述電量損失曲線是以預(yù)期電量和實際發(fā)電量差值為縱坐標(biāo)、時間為橫坐標(biāo)的曲線圖；

所述智能評估模塊通過對比設(shè)定時間段內(nèi)的電量損失即預(yù)期電量和實際發(fā)電量差值與預(yù)期發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)來對光伏組件是否需要清潔作出判斷。

本發(fā)明進一步包括以下優(yōu)選方案：

所述智能評估模塊對比電量損失與預(yù)期發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)的設(shè)定時間段為最近三天，且該三天內(nèi)沒有發(fā)生降雨或超過5級的風(fēng)力。

在智能評估模塊中，當(dāng)設(shè)定時間段內(nèi)的電量損失即預(yù)期電量和實際發(fā)電量差值與預(yù)期發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)大于預(yù)設(shè)閾值時，則判斷灰塵對發(fā)電量的影響過大需要對光伏組件進行清洗。

智能清潔評估系統(tǒng)開放控制接口，將清洗控制指令與組件清潔機器人相關(guān)聯(lián)，當(dāng)智能清潔評估系統(tǒng)判斷光伏組件需要進行清洗時便自動向組件清潔機器人發(fā)出組件清洗指令使組件清潔機器人開始工作。

若現(xiàn)場沒有安裝組件清潔機器人，智能清潔評估系統(tǒng)在判斷光伏組件需要擦洗時發(fā)出清洗提示，并根據(jù)次日的天氣預(yù)報情況，給出如果不擦洗光伏組件次日會帶來多少電量損失。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益的技術(shù)效果：

光伏組件的清潔成都直接影響著電站發(fā)電效率，但組件多久清洗一次才能使光伏電站的效益達(dá)到最大化是光伏行業(yè)目前面臨的一大難題。在現(xiàn)階段，國內(nèi)絕大部分光伏電站組件清潔工作是靠人工來完成，大型的集中式電站清潔一次需要花費較大的人力物力，清潔時間間隔過長會造成電站效益的損失，間隔過短會造成人力物力的浪費增加運維費用，間接的造成效益下降。如何科學(xué)有效的根據(jù)電站的實際情況制定光伏組件的清潔計劃，盡可能的提高光伏電站的清潔效益，是本發(fā)明帶來的有益的技術(shù)效果。

附圖說明

圖1為本申請一種智能清潔評估系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本申請一種智能清潔評估方法流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步詳細(xì)介紹。

如附1所示為一種智能清潔評估系統(tǒng)，所述智能清潔評估系統(tǒng)包括一個組串發(fā)電量采集裝置、數(shù)據(jù)存儲模塊、預(yù)期發(fā)電量計算模塊、電量損失曲線生成模塊和智能評估模塊。所述組組串發(fā)電量采集裝置主要通過分流器或者霍爾元件對組串電流進行采集，分流器或霍爾元件的副邊是以毫伏為單位的電壓值，通過運算放大、濾波、ad采樣等電路得到組串的實時輸出電流。采樣電壓可以有兩種方式獲得：一是通過精密電阻分壓來采集組串實時電壓；二是通過逆變器的rs485通訊口獲取組件的輸出電壓。將采集到的電流和電壓通過計算便可得知組串的實時發(fā)電功率，采集裝置將組串每天實時的發(fā)電功率及相關(guān)數(shù)據(jù)通過gprs通信模塊或以太網(wǎng)上傳至數(shù)據(jù)存儲模塊。此數(shù)據(jù)可以通過瀏覽器或手機客戶端訪問查看。

圖2為本申請一種智能清潔評估方法流程示意圖，數(shù)據(jù)存儲模塊主要是指在云服務(wù)器上建立一個數(shù)據(jù)服務(wù)器，可以存儲各個組串發(fā)電量采集裝置上送的數(shù)據(jù)，包括被測組串實時電壓、電流及發(fā)電功率等數(shù)據(jù)。并可以存儲25年以上的歷史數(shù)據(jù)，這些歷史數(shù)據(jù)用來統(tǒng)計電站的全生命周期發(fā)電量及衰減情況有著十分重要的意義。

預(yù)期發(fā)電量計算模塊是指通過建立電站模型仿真的算法，根據(jù)電站裝機容量，結(jié)合電站的地理位置、組件發(fā)電衰減模型、季節(jié)及天氣情況計算出當(dāng)天的預(yù)期發(fā)電量。電站裝機容量用來確定電站的規(guī)模和理論上一天的發(fā)電量；電站的地理位置和季節(jié)可以確定晴天時一天內(nèi)的有效光照時間；天氣情況會直接影響當(dāng)天的有效光照時間，是影響當(dāng)天發(fā)電量的最主要因素。

綜合以上各因素電站某一天的預(yù)計發(fā)電量c＝i*l*s*r*w*a，

其中i是電站的裝機容量，l是地理位置因數(shù)，系數(shù)隨電站的緯度變化；s是季節(jié)因數(shù)，系數(shù)隨月份變化；r是組件的衰減模型因數(shù)，系數(shù)隨電站年限變化；w是天氣因數(shù)，根據(jù)當(dāng)天的天氣情況動態(tài)調(diào)整；a是校正因數(shù)，用來根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和實際發(fā)電量差異不斷校正預(yù)期發(fā)電量的精度。通過上述公式便可得出電站的當(dāng)天或未來一至三天的預(yù)期發(fā)電量。

再將預(yù)期發(fā)電量與當(dāng)天實際發(fā)電量做對比便可繪制出預(yù)期電量和實際發(fā)電量的對比曲線圖。綜合每天的預(yù)期發(fā)電量與實際發(fā)電量對比曲線圖，便可得出以天為單位的電量損失曲線。

在電量損失曲線的基礎(chǔ)上智能評估模塊通過對比最近三天每日的電量損失與組件清潔一次的費用、當(dāng)?shù)厣暇W(wǎng)電價初步計算出組件是否應(yīng)該進行清洗，同時智能評估系統(tǒng)根據(jù)以往組串的發(fā)電量進行分析，對比歷史同等外界環(huán)境條件下發(fā)電量的差異來判斷組件是否需要清洗，并可結(jié)合天氣預(yù)報預(yù)測下一次組件清洗的時間。

若光伏電站安裝了組件清洗機器人，智能清潔評估系統(tǒng)可以通過gprs或以太網(wǎng)方式將清洗指令下發(fā)給組件清洗機器人，清洗機器人可以根據(jù)指令進行自動清洗。智能評估系統(tǒng)將記錄每一次清洗的時間，并可以給出按照智能清潔評估系統(tǒng)清洗后發(fā)電量與如果沒有進行組件清洗的預(yù)測發(fā)電量對比分析，可以直觀的給出智能清潔評估系統(tǒng)帶來的經(jīng)濟效益差異。

當(dāng)組件擦洗完后如果天氣晴朗但組件發(fā)電量沒有明顯提升時，智能清潔評估系統(tǒng)會提示運維人員檢查組件是否被遮擋還是出現(xiàn)損壞等情況，盡可能的為用戶減少發(fā)電量損失。提高更多的經(jīng)濟效益。