[發明專利]一種光伏電站智能清洗決策系統的建立方法

在審

• 申請號: 201710145368.0
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN107133713A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 馮一銘;唐梓彭;楊雨;魏超
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙)33209
• 代理人: 楊顯儉

技術領域

本發明涉及一種光伏電站智能清洗決策系統的建立方法。

背景技術

目前，太陽能光伏電站運維過程中存在著陣列清洗困難、清洗成本高、清洗時間難以把握等問題，也導致了光伏電站因陣列受灰塵遮擋而發電量降低，發電收益不滿足預期。為光伏電站進行合理、有效的清洗決策，在清洗成本基本固定的前提下尋找動態的最佳清洗周期，是未來光伏電站智能運維、高效運維的必然要求。

光伏陣列的清洗決策，需根據電站發電情況，并綜合考慮區域氣候情況、灰塵積累情況等而制定。由于光伏陣列在自然環境中積灰情況是動態變化的，難以用一段時間的經驗值來確定長期固定的清洗周期。另外，太陽輻射情況、雨雪等氣象條件，也是影響清洗決策的重要因素。現階段，光伏電站運營公司對電站內陣列的清洗往往僅依賴發電量數據，甚至僅依靠對現場陣列表面灰塵的觀察判斷。同時，由于光伏陣列清洗成本較高，難以高頻次清洗，導致很多光伏電站長期不進行組件清洗，或直到發電量異常時才進行清洗。灰塵遮擋嚴重時，不僅對光伏電站的發電量有重要影響，也對光伏組件的安全運行有著顯著影響，因此需要一套能夠為光伏電站提供智能、合理的清洗決策系統，在固定的清洗成本投入下，最大限度地獲得發電量收益。

使用本發明涉及的光伏電站智能清洗決策系統，能夠為光伏電站提供基于動態實測數據的場區組件灰塵遮擋損失率，直觀反映組件受灰塵遮擋的情況。在此基礎上，通過算法分析計算，為光伏電站運維提供隨環境條件變化的動態清洗周期決策，實現發電收益與清洗成本權衡的最優化，保障電站效益。

中國專利201510785343.8 公開了一種實現光伏電站太陽能電池板智能清洗的系統及方法，其中包括環境采集裝置，用以采集太陽輻射強度和太陽輻射量數據；發電信息采集裝置，用以采集實際發電量；通信服務器，用以在環境采集裝置、發電信息采集裝置和數據處理服務器之間進行通信；數據處理服務器，用以計算光伏電站的理論發電量、理論發電收益和損失發電收益并判斷是否需要清洗；顯示終端，用以向用戶展示清洗建議。該裝置對積灰的效果分析不全，距離最優化配置仍有一定差距。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種步驟簡單，智能高效的光伏電站智能清洗決策系統的建立方法。該方法建立的光伏電站智能清洗決策系統能夠保證準確、高效地獲取電站某一時間段內的代表性灰塵遮擋損失率，并結合氣象數據與電站發電量預測，綜合提供電站光伏陣列的收益最大化清洗決策，為光伏電站運維提供智能、可靠的支持。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：一種光伏電站智能清洗決策系統的建立方法，其特征在于：依次包括如下步驟：

1）建立灰塵遮擋損失計算子系統：采用實地監測方式，選取光伏電站中一組或多組具有代表性的光伏陣列作為對比組，在對比組周圍選取一組或多組光伏陣列作為參照組，對對比組和參照組分別進行實時發電量監測，并在實時發電量監測過程中對對比組進行定時清洗，對對比組的實時發電量監測結果與相同環境下自然積灰的參照組的實時發電量監測結果進行對比，計算得到對比組的灰塵遮擋損失率；

2）建立氣象預測子系統：采用實地監測與外接氣象數據互補的方式，實時獲取電站區域氣象情況和太陽輻射情況，為發電量預測提供支持；

3）步驟1）和步驟2）結束后，建立發電量預測子系統：根據所有光伏陣列的發電量情況，結合灰塵遮擋損失率，分別計算對比組的發電量變化情況和參照組的發電量變化情況，預測整個光伏電站在一個清洗周期內的發電能力；

4）步驟3）結束后，建立智能清洗決策子系統：收集步驟1）、步驟2）和步驟3）中所有處理結果，通過計算一個清洗周期內光伏電站總發電量收益函數與清洗成本函數之差的最大值，向電站人員反饋最佳的清洗周期，從而達到自動決策和智能清洗的目的。

灰塵遮擋損失計算子系統、氣象預測子系統、發電量預測子系統和智能清洗決策子系統共同構成光伏電站智能清洗決策系統。灰塵遮擋損失計算子系統用于計算灰塵遮擋損失，氣象預測子系統用于氣象預測，發電量預測子系統用于發電量預測，智能清洗決策子系統用于反饋最佳的清洗周期，從而達到自動決策和智能清洗的目的。