[發(fā)明專利]光伏電池表面沙塵沉積和有效太陽輻射的測量方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710549264.6
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107179122B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李興財(cái);屈高強(qiáng);車彬;申新遠(yuǎn);孔祥宇;梁亞波;馬煒;潘慶慶;牛坤
• 申請（專利權(quán)）人: 寧夏大學(xué);國網(wǎng)寧夏電力公司銀川供電公司;國網(wǎng)寧夏電力公司
• 主分類號: G01J1/00
• 分類號: G01J1/00;G01N15/02;G01D21/02;H02S50/10
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11562
• 代理人: 宋平

一種光伏電池表面沙塵沉積和有效太陽輻射的測量方法及裝置，通過測量光伏電池表面太陽反射輻射強(qiáng)度來反映光伏電池表面沙塵沉積情況，并基于此反演得出光伏電池表面沙塵沉積量，進(jìn)而得出出光伏電池的有效太陽輻射強(qiáng)度，可以為準(zhǔn)確預(yù)測光伏電池發(fā)電功率提供依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光伏電池技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光伏電池表面沙塵沉積量的測量方法和裝置，以及一種光伏電池表面有效太陽輻射強(qiáng)度的測量方法和裝置。

背景技術(shù)

光伏電池發(fā)電功率的準(zhǔn)確預(yù)測，是實(shí)現(xiàn)光伏電站并網(wǎng)運(yùn)行重要環(huán)節(jié)。當(dāng)前光伏發(fā)電量的預(yù)測方法包括數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)概率預(yù)測模型、人工智能預(yù)測方法、基于氣象預(yù)報(bào)模式實(shí)施預(yù)測等(張玉等.光伏發(fā)電量的預(yù)測綜述[A].制造業(yè)自動化，2015，11(上):27-30)。然而，上述方法均采用實(shí)際太陽輻射強(qiáng)度作為預(yù)測的基準(zhǔn)參數(shù)，沒有考慮光伏電池表面的沙塵等顆粒物沉積對太陽輻射的衰減作用，影響了光伏電池發(fā)電功率的預(yù)測精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測量過程簡便易行、測量精度高的光伏電池表面沙塵沉積量的測量方法和裝置，以及一種光伏電池表面有效太陽輻射強(qiáng)度的測量方法和裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

方案1：一種光伏電池表面沙塵沉積量的測量方法，包括以下步驟：

1.1：根據(jù)空氣中沙塵粒徑分布信息，獲取沙塵粒徑分布函數(shù)f(r)；

1.2：獲取太陽輻射強(qiáng)度I₀和光伏電池反射太陽輻射強(qiáng)度I₁，計(jì)算獲得光伏電池的表面反射率η為

η＝I₁/I₀；

1.3：計(jì)算獲得有沙塵覆蓋光伏電池表面介質(zhì)的相對介電常數(shù)ε為

其中，θ為太陽光的入射角；

1.4：計(jì)算獲得沙塵沉積層內(nèi)沙塵顆粒的比例分?jǐn)?shù)p為

其中，ε_s、ε₀分別為沙塵顆粒和空氣的介電常數(shù)；

1.5：計(jì)算獲得光伏電池表面沙塵沉積量N為

其中，A為光伏電池表面的面積。

方案2：一種光伏電池表面沙塵沉積量的測量裝置，包括：

第一輸入模塊，用于輸入沙塵粒徑分布信息、太陽輻射強(qiáng)度I₀、光伏電池反射太陽輻射強(qiáng)度I₁、太陽光入射角θ、沙塵顆粒介電常數(shù)ε_s、空氣介電常數(shù)ε₀、光伏電池表面的面積A的初始值；

第一計(jì)算模塊，采用如下計(jì)算方法：

2.1：根據(jù)空氣中沙塵粒徑分布信息，獲取沙塵粒徑分布函數(shù)f(r)，

2.2：計(jì)算獲得光伏電池的表面反射率η＝I₁/I₀，

2.3：計(jì)算獲得有沙塵覆蓋光伏電池表面介質(zhì)的相對介電常數(shù)

2.4：計(jì)算獲得沙塵沉積層內(nèi)沙塵顆粒的比例分?jǐn)?shù)

2.5：計(jì)算獲得光伏電池表面沙塵沉積量

第一輸出模塊，用于輸出光伏電池表面沙塵沉積量N。

方案3：一種光伏電池表面有效太陽輻射強(qiáng)度的測量方法，包括以下步驟：