[發(fā)明專利]一種光伏組件除塵需求監(jiān)控和預(yù)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710520091.5
• 申請(qǐng)日: 2017-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107222721A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧南;陶思飽;周東;謝申衡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽大恒能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H04N7/18
• 分類號(hào): H04N7/18;G08C17/02;H04W4/14;G01J1/00;B08B1/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 王桂名

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏組件清洗監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及的是一種光伏組件除塵需求監(jiān)控和預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)

新能源是當(dāng)今世界日益關(guān)注的焦點(diǎn)之一，而其中太陽(yáng)能作為一種可再生能源備受重視；近年，國(guó)內(nèi)外都在大力推廣光伏電站以及相關(guān)建設(shè)；隨著光伏發(fā)電事業(yè)的飛速發(fā)展，如何提高光伏電站的發(fā)電效率、增加光伏電站的發(fā)電量，成為一個(gè)大家重點(diǎn)關(guān)注的方向。

灰塵是顆粒物質(zhì)，其來(lái)源分為自然來(lái)源和人為來(lái)源，包括：土、沙和巖石在風(fēng)的作用下形成的細(xì)小顆粒和一些動(dòng)植物的生物質(zhì)；工業(yè)、建筑物和交通等產(chǎn)生的揚(yáng)塵。

光伏表面灰塵對(duì)發(fā)電量影響主要表現(xiàn)在以下三個(gè)發(fā)面：1、灰塵的遮擋：光伏組件表面的灰塵遮擋抵達(dá)光伏組件的光線，使得實(shí)際到達(dá)光伏電站的光線大大減少，同時(shí)灰塵是得一部分的光線在傳播均勻性發(fā)生了改變，如圖3所示；2、灰塵的溫度效應(yīng)：灰塵遮擋部分會(huì)導(dǎo)致局部溫度升高，溫度過(guò)高時(shí)會(huì)出現(xiàn)熱斑效應(yīng)，如圖4所示；3、灰塵的腐蝕效應(yīng)：灰塵對(duì)玻璃蓋板的腐蝕引起表面呈現(xiàn)許多凹面，增強(qiáng)了玻璃蓋板的表面的漫反射，如圖5所示。

綜上可以看出光伏組件表面灰塵對(duì)光伏電站影響之重，所以即使清洗組件成為解決組件表面灰塵影響發(fā)電量的主要方法。

針對(duì)現(xiàn)在市面上暫時(shí)無(wú)有效的光伏表面灰塵監(jiān)控方法，現(xiàn)提出一種可以給予用戶一種根據(jù)不同地區(qū)、不同環(huán)境的不同需求的清洗提示以及清洗時(shí)間預(yù)算的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明在于提供一種光伏組件表面除塵監(jiān)控以及預(yù)測(cè)的方法，主要解決了不同地區(qū)、不同環(huán)境下的光伏組件表面灰塵清洗提醒以及預(yù)測(cè)問(wèn)題，使得用戶可以及時(shí)清洗組件，以便提高發(fā)電量。

本發(fā)明主要是為解決光伏組件表面灰塵監(jiān)控問(wèn)題，從而能夠及時(shí)清洗，提高電站發(fā)電量；本發(fā)明是依附在現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)為基礎(chǔ)，監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了電站相關(guān)數(shù)據(jù)的采集和上傳，并在服務(wù)器中作出相應(yīng)處理以及在終端中展現(xiàn)計(jì)算結(jié)果，使得用戶對(duì)于電站更加清晰和精確的了解和掌握。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種光伏組件除塵需求監(jiān)控和預(yù)測(cè)方法，在監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)基礎(chǔ)上，通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比求值的方式實(shí)現(xiàn)灰塵監(jiān)控并告知用戶光伏組件(所述光伏組件由組件玻璃和電池板層構(gòu)成)需要清洗并預(yù)測(cè)下次清洗時(shí)間；具體方法如下：

1、通過(guò)用戶在終端輸入需要清洗的條件即光照影響百分比，記作μ；

2、然后通過(guò)服務(wù)器存儲(chǔ)和比較不同時(shí)刻、多次采集瞬時(shí)陽(yáng)光穿過(guò)干凈玻璃的光照強(qiáng)度VA和完全暴露在太陽(yáng)下的光照強(qiáng)度VB；

3、并分別求出前n天,不同時(shí)刻的VB與VA的差值的平均值，分別記作V₀；其中，一天規(guī)定采集m個(gè)時(shí)刻，每個(gè)時(shí)刻n幀數(shù)據(jù)，將不同時(shí)刻的V₀存入數(shù)據(jù)庫(kù)，作為比較基礎(chǔ)值。

4、將收集到每幀數(shù)據(jù)后計(jì)算VA與VB作差值,記作V_BA＝VB-VA,并通過(guò)計(jì)算得到減少比例其中，不同時(shí)間的V_BA與對(duì)應(yīng)時(shí)刻的V₀進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算；

5、通過(guò)比較μ_AB與μ比較，查看是否達(dá)到清洗條件；當(dāng)μ_AB≥μ時(shí)(同一時(shí)刻多幀對(duì)比均μAB≥μ)，表示達(dá)到清洗標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)達(dá)到用戶規(guī)定的清洗條件時(shí)，程序發(fā)送短信通知用戶去清洗，清洗完成后，自動(dòng)更新每天固定時(shí)刻的V₀值，減少玻璃損壞以及不同季節(jié)的陽(yáng)光照射角不同的影響；

6、同時(shí)根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)以及以往數(shù)據(jù)分析出下一次清洗的預(yù)測(cè)時(shí)間，計(jì)算方式如下：

當(dāng)前日期Td減去上次清洗日期T，得到日期差值D1＝Td-T,得到平均每天的光照影響值Vdt，并用得到的數(shù)值D測(cè)，即采用四舍五入方式，當(dāng)D測(cè)≤0時(shí)，D測(cè)＝0，即為距離下次清洗的天數(shù),預(yù)測(cè)下次清洗日期為Td+D測(cè)，距離下次清洗時(shí)間為D測(cè)的天數(shù)。

優(yōu)選的，所述監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)，包括光伏組件、逆變器、匯流箱、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀、數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、云服務(wù)器和終端等，是通過(guò)GPRS數(shù)據(jù)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸而組建的系統(tǒng)。

優(yōu)選的，步驟2中，然后通過(guò)服務(wù)器存儲(chǔ)和比較不同時(shí)刻、多次采集瞬時(shí)陽(yáng)光穿過(guò)干凈玻璃的光照強(qiáng)度VA和完全暴露在太陽(yáng)下的光照強(qiáng)度VB；

其中，干凈玻璃與光伏組件玻璃層相同材質(zhì)，此處要保證環(huán)境檢測(cè)儀的檢測(cè)片一直處于無(wú)灰塵遮擋狀態(tài)。