[發明專利]分布式光伏發電氣象數據平臺研究

在審

• 申請號: 201310346418.3
• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN104376130A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 孫革;王景義;劉伊蘭
• 申請（專利權）人: 天津永明新能源科技有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明應用于光伏發電供電技術領域，尤其是涉及分布式光伏發電氣象數據平臺研究。?

背景技術

在全球石油危機的巨大壓力下，光伏發電行業迅速發展，同時帶動了相關技術發展。光伏電站的優化設計技術、氣象資源數據庫支持受到了諸多發達國家的重視。首先是加拿大政府能源部門推出的免費新能源系統設計分析軟件“RETScreen”，這套軟件具有以下技術特征：能源效率模型針對住宅、商業、機構建筑以及工業設施與工藝，氣候數據庫擴展至4700地面站與軟件內部整合的NASA衛星資料足以覆蓋地球表面所有的居住區；項目數據庫為幾百個個案研究和項目模板提供即時數據和信息。其次是瑞士個人軟件愛好者開發的一套“PVsystem”軟件系統，這是一種收費軟件，其主要功能為陰影分析和光伏發電量預測。國內一些大型公司如山億等也推出一些類似的簡易應用型軟件，但多半偏向于介紹公司生產光伏逆變器設備。?

通過分析對比國內外相關領域技術，進行歸納總結，發現還存在如下問題：缺少雷電分析數據；缺少風壓、雪壓等力學分析數據；僅側重于發電量技術指標設計；氣象數據完整性、權威性很低，光伏專家王斯成給出的結論是偏差8%。?

發明內容

本發明公開了分布式光伏發電氣象數據平臺研究，其克服現有技術的不足，擺脫我國光伏電站長期依賴于國外氣象資料，只能對電站設計給出粗略分析的被動局面。為光伏發電行業提供一套切實可行的氣象資源支撐利用手段，形成新能源發電、節能減排、保護環境的社會效益。?

本發明所采用的技術方案是：?

系統分析各觀測點的日照時數、年平均總輻射曝輻量、月平均總輻射曝輻量、年平均凈全輻射曝輻量、月平均凈全輻射曝輻等太陽輻照參數，構建有針對性的專業數據庫，使得太陽電池方陣傾角設計、支架力學設計、系統防雷接地網設計等工程技術問題實現最佳化設計，達到低投入、高可靠、高穩定、高效益的工程應用目標。依靠大氣溫度、地表溫度、凍土深度等相關氣象數據，為不同氣候條件下的電站各部件電氣性能提供科學準確的分析。

與現有技術相比，本發明的優點和有益效果為：?

1、構建有針對性的專業數據庫，使得太陽電池方陣傾角設計、支架力學設計、系統防雷接地網設計等工程技術問題實現最佳化設計，達到低投入、高可靠、高穩定、高效益的工程應用目標；依靠大氣溫度、地表溫度、凍土深度等相關氣象數據，為不同氣候條件下的電站各部件電氣性能提供科學準確的分析。

2、快速提供專業化的建立在氣象數據分析基礎上的項目設計分析報告；提供網絡查詢、技術平臺輔助設計服務；光伏電站年發電量預報，為電力調度提供科學決策依據。?

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具體實施方式

本發明公開了分布式光伏發電氣象數據平臺研究，以下將對本發明作進一步詳述。

本發明研究特色為采取理論建模與實際工程相結合的技術研究路線，依托于強大的氣象數據信息，經過科學的建模理論分析與嚴格的工程實踐驗證，構建強大的數據信息平臺，服務于分布式光伏發電工程設計應用。?

發明具體實現方式為：通過建立適用于分布式光伏發電項目的氣象分析模型，結合光伏發電工程的具體技術問題，依靠詳實可靠的氣象分析手段，推導驗算和光伏發電工程的數學理論分析測算公式，完成完整的分布式光伏發電氣象數據工程應用平臺建設。?

首先，實地調查。實地調查光伏電站的具體項目情況，對光伏板傾角、日輻照量、溫度、風力、雷電等氣象因素對電站設計的影響進行具體深入分析。?

其次，資料分析。主要是對氣象資料進行必要的分析整理。?

第三，數學建模分析。應用物理知識和數學理論，把抽象的氣象數據變成具體的物理量，科學建模。?

第四，實驗驗證。按照理論模型得出的數據進行工程設計實驗，記錄工程數據，驗證是否與理論預計相吻合。?

第五，應用挪威船級社的數值分析方法，對工程設計要素進行科學評估。?

第六，專家及會議咨詢。通過相關研究院所專家咨詢，獲取最新行業技術標準，通過會議討論，獲取最佳項目實施方案。?

本發明創新之處有以下幾點：?

1?整合日照、風速、雷電等多項氣象數據，實現多項設計因素綜合考慮，實現行業設計手段創新；

2?通過考慮反射輻照、散射輻照等多項輻照數據，進行太陽電池方陣最佳傾角測算和設計，實現太陽電池方陣發電能力最大化

3?在分布式光伏發電領域創新提出太陽電池方陣計算機輔助建造概念，實現行業最高水平光伏電站設計建造理念。