本發(fā)明涉及光伏發(fā)電，具體涉及一種光伏系統(tǒng)的發(fā)電量損失評估方法。

背景技術(shù)：

1、光伏系統(tǒng)的發(fā)電量損失評估是通過分析和量化各種影響光伏發(fā)電效率的因素，來確定系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中相對于理想條件下的電量損失。理論上，光伏發(fā)電量由太陽輻射量、光伏組件的轉(zhuǎn)換效率和系統(tǒng)配置等因素決定，但在實(shí)際運(yùn)行中，環(huán)境條件（如溫度、灰塵、遮擋）和設(shè)備性能衰退（如組件老化、逆變器效率降低）都會導(dǎo)致實(shí)際發(fā)電量低于預(yù)期。通過將實(shí)際監(jiān)測的數(shù)據(jù)與理論計(jì)算出的發(fā)電量進(jìn)行對比，能夠評估發(fā)電量的具體損失情況。監(jiān)測數(shù)據(jù)通常包括輻照度、溫度等環(huán)境因素，以及光伏組件的輸出功率、逆變器效率等設(shè)備狀態(tài)。通過這些數(shù)據(jù)分析，運(yùn)營方可以發(fā)現(xiàn)發(fā)電損失的主要原因，如溫度升高導(dǎo)致的效率下降、灰塵覆蓋引發(fā)的功率減小、設(shè)備老化或故障等，并相應(yīng)優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和維護(hù)策略。

2、現(xiàn)有技術(shù)存在以下不足：

3、光伏系統(tǒng)通過最大功率點(diǎn)跟蹤（mppt）在不同光照條件下實(shí)現(xiàn)最大功率輸出。mppt是光伏系統(tǒng)中的關(guān)鍵控制功能，但在快速變化的天氣條件下，mppt控制系統(tǒng)面臨著如何在快速調(diào)整和系統(tǒng)穩(wěn)定性之間取得平衡的挑戰(zhàn)。當(dāng)控制器頻繁調(diào)整工作點(diǎn)，尤其在天氣劇烈變化時，系統(tǒng)功率輸出會劇烈波動。這不僅削弱了光伏系統(tǒng)的發(fā)電穩(wěn)定性，還可能對并網(wǎng)電網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)面影響。由于電網(wǎng)需要保持供需平衡，光伏系統(tǒng)的頻繁波動可能導(dǎo)致局部電網(wǎng)的電壓或頻率異常，危及電網(wǎng)的穩(wěn)定性。一旦這種波動超出電網(wǎng)允許的范圍，電網(wǎng)運(yùn)營方可能采取措施限制光伏電站的輸出，甚至強(qiáng)制其暫時脫網(wǎng)。這對于依賴并網(wǎng)的光伏電站來說，意味著直接的發(fā)電量損失和經(jīng)濟(jì)損害。

4、在所述背景技術(shù)部分公開的上述信息僅用于加強(qiáng)對本公開的背景的理解，因此它可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種光伏系統(tǒng)的發(fā)電量損失評估方法，通過實(shí)時監(jiān)測陽光穿透率和地表反射率，mppt控制系統(tǒng)能夠快速識別光照變化，精確調(diào)整光伏組件的工作點(diǎn)，從而確保系統(tǒng)始終接近最大功率點(diǎn)運(yùn)行，即使在復(fù)雜天氣條件下也能實(shí)現(xiàn)最佳能量轉(zhuǎn)換率。這種動態(tài)適應(yīng)性不僅提升了光伏系統(tǒng)的整體發(fā)電量和經(jīng)濟(jì)效益，還通過比較外部環(huán)境評估指數(shù)與參考閾值，優(yōu)化控制策略，減少功率輸出波動，維護(hù)電網(wǎng)的電壓和頻率穩(wěn)定，增強(qiáng)了光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)性，支持可再生能源的可靠性與可持續(xù)發(fā)展，以解決上述背景技術(shù)中的問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：包括以下步驟：

3、mppt控制系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測光伏組件的輸出參數(shù)，通過獲取的運(yùn)行參數(shù)信息，實(shí)時捕捉光伏組件在光照變化時的輸出特性，使mppt控制系統(tǒng)能夠感知光照條件的變化；

4、獲取光伏組件輸出參數(shù)信息的同時，收集與光伏發(fā)電相關(guān)的外部環(huán)境信息，對收集到的外部環(huán)境原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，識別出影響光伏系統(tǒng)發(fā)電性能的關(guān)鍵特征，并對識別出的關(guān)鍵特征進(jìn)行分析處理，將分析處理后的關(guān)鍵特征輸入至預(yù)先學(xué)習(xí)好的機(jī)器模型中，通過模型的分析，生成對未來環(huán)境變化的預(yù)測結(jié)果；

5、基于機(jī)器學(xué)習(xí)模型的分析結(jié)果，將外部環(huán)境變化情況劃分為快速環(huán)境變化和正常環(huán)境變化；

6、對于正常環(huán)境變化，光伏系統(tǒng)采用設(shè)定的調(diào)節(jié)方式繼續(xù)調(diào)整工作點(diǎn)，在快速環(huán)境變化的情況下，光伏系統(tǒng)需要基于正常環(huán)境變化的調(diào)節(jié)方式，快速適應(yīng)外部條件的變化，mppt控制系統(tǒng)將應(yīng)用智能化的調(diào)節(jié)策略，通過實(shí)時反饋機(jī)制，對光伏系統(tǒng)的工作點(diǎn)頻率進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。

7、優(yōu)選的，mppt控制系統(tǒng)通過以下步驟，根據(jù)獲取的運(yùn)行參數(shù)信息，實(shí)時捕捉光伏組件在光照變化時的輸出特性，并感知光照條件的變化：

8、mppt控制系統(tǒng)配備傳感器和數(shù)據(jù)采集模塊，持續(xù)監(jiān)測光伏組件的輸出參數(shù)；

9、mppt控制系統(tǒng)對輸出的參數(shù)實(shí)時記錄，并生成輸出特性曲線；

10、通過對實(shí)時輸出特性曲線進(jìn)行比較和分析，mppt控制系統(tǒng)能夠識別光照變化的特征。

11、優(yōu)選的，提取的光伏系統(tǒng)發(fā)電穩(wěn)定性外部環(huán)境特性包括陽光穿透大氣層的能力和地表反射太陽輻射的能力，提取后，將陽光穿透大氣層的能力和地表反射太陽輻射的能力置于檢測窗口下進(jìn)行異常分析，分別生成大氣透過率指數(shù)和地表反射率指數(shù)。

12、優(yōu)選的，將分析梳理后的大氣透過率指數(shù)和地表反射率指數(shù)輸入至預(yù)先學(xué)習(xí)好的機(jī)器模型中，通過機(jī)器模型生成外部環(huán)境評估指數(shù)，依據(jù)外部環(huán)境評估指數(shù)預(yù)測外部環(huán)境變化狀態(tài)。

13、優(yōu)選的，將基于機(jī)器學(xué)習(xí)模型生成外部環(huán)境評估指數(shù)與預(yù)先設(shè)定的外部環(huán)境評估指數(shù)參考閾值進(jìn)行對比分析，將外部環(huán)境變化情況進(jìn)行劃分，具體劃分情況如下：

14、若外部環(huán)境評估指數(shù)大于等于預(yù)先設(shè)定的外部環(huán)境評估指數(shù)參考閾值，則將當(dāng)前外部環(huán)境變化情況劃分為快速環(huán)境變化狀態(tài)；

15、若外部環(huán)境評估指數(shù)小于預(yù)先設(shè)定的外部環(huán)境評估指數(shù)參考閾值，則將當(dāng)前外部環(huán)境變化情況劃分為正常環(huán)境變化狀態(tài)。

16、優(yōu)選的，在檢測窗口下，對陽光穿透大氣層的能力進(jìn)行異常分析，生成大氣透過率指數(shù)的邏輯如下：

17、在檢測窗口下，通過監(jiān)測設(shè)備獲取有關(guān)太陽輻射和大氣條件的數(shù)據(jù)，計(jì)算總輻照度，計(jì)算表達(dá)式如下：，式中，表示總輻照度，表示直接輻照度，表示散射輻照度；

18、在沒有大氣影響的情況下，計(jì)算理想情況下光照強(qiáng)度，計(jì)算表達(dá)式如下：，式中，表示理想情況下光照強(qiáng)度，表示理論上標(biāo)準(zhǔn)情況下的輻照度，是太陽與水平面的夾角；

19、評估大氣對太陽輻射的影響，確定實(shí)際輻照度與理想輻照度之間的比例，計(jì)算大氣透過率，計(jì)算表達(dá)式如下：，式中，表示大氣透過率；

20、通過大氣透過率生成大氣透過率指數(shù)，計(jì)算表達(dá)式如下：，式中，表示大氣透過率指數(shù)，是吸收系數(shù)表示大氣透過率的補(bǔ)充部分。

21、優(yōu)選的，在檢測窗口下，對地表反射率進(jìn)行影響分析，生成地表反射率指數(shù)的步驟如下：

22、通過入射太陽輻射強(qiáng)度和反射光強(qiáng)度計(jì)算地表反射率，計(jì)算表達(dá)式如下：，式中，表示反射光強(qiáng)度，表示入射太陽輻射強(qiáng)度，表示地表反射率；

23、對地表反射率進(jìn)行調(diào)整，消除潛在的環(huán)境干擾因素，計(jì)算表達(dá)式如下：，式中，表示調(diào)整后的地表反射率，表示濕度系數(shù)，是當(dāng)前環(huán)境溫度，是參考溫度，是溫度敏感系數(shù)；

24、將調(diào)整后的地表反射率轉(zhuǎn)化為最終的地表反射率指數(shù)，，式中，表示地表反射率指數(shù)，是地表反射率指數(shù)的增強(qiáng)因子。

25、在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明提供的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：

26、本發(fā)明通過實(shí)時監(jiān)測和分析外部環(huán)境特性，如陽光穿透率和地表反射率，mppt控制系統(tǒng)能夠快速識別光照變化，從而精確調(diào)整光伏組件的工作點(diǎn)。這種動態(tài)適應(yīng)性確保系統(tǒng)始終在接近最大功率點(diǎn)運(yùn)行，即使在復(fù)雜的天氣條件下，也能實(shí)現(xiàn)最佳的能量轉(zhuǎn)換率。這種效率提升不僅增加了光伏系統(tǒng)的整體發(fā)電量，還有助于提高經(jīng)濟(jì)效益，確保投資回報(bào)最大化。

27、本發(fā)明通過將外部環(huán)境評估指數(shù)與參考閾值進(jìn)行比較，系統(tǒng)可以有效識別快速環(huán)境變化與正常環(huán)境變化狀態(tài)，從而調(diào)整控制策略。在快速變化的環(huán)境下，應(yīng)用智能化調(diào)節(jié)策略能夠減少功率輸出的劇烈波動，降低對并網(wǎng)電網(wǎng)的沖擊，保持電網(wǎng)的電壓和頻率穩(wěn)定。這不僅減少了電網(wǎng)運(yùn)營方對光伏電站的限電需求，還增強(qiáng)了光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)性，確?？稍偕茉吹目煽啃院桶踩?，進(jìn)而支持可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。