[發(fā)明專利]光伏電站交替式組件積塵監(jiān)測和清潔提醒系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710812143.6
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN107561999B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范忠瑤;牟娟;易金印;杜彪;張磊
• 申請（專利權(quán)）人: 中廣核新能源投資(深圳)有限公司;中國廣核集團(tuán)有限公司;中廣核太陽能開發(fā)有限公司
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048
• 代理公司: 11337 北京市盛峰律師事務(wù)所
• 代理人: 席小東

1.一種光伏電站交替式組件積塵監(jiān)測和清潔提醒系統(tǒng)，其特征在于，包括：積塵模擬系統(tǒng)(10)、清潔提醒單元以及中央控制系統(tǒng)(20)；

所述積塵模擬系統(tǒng)(10)布置于需要監(jiān)測積塵程度的光伏發(fā)電系統(tǒng)中；所述積塵模擬系統(tǒng)(10)包括：支撐機(jī)構(gòu)(11)、第1模擬單元和第2模擬單元；其中，所述支撐機(jī)構(gòu)上面布置所述第1模擬單元和第2模擬單元；所述第1模擬單元包括：第1模擬光伏組件(12)、第1電流電壓傳感器和第1清洗單元(14)；所述第2模擬單元包括：第2模擬光伏組件(13)、第2電流電壓傳感器和第2清洗單元(15)；所述第1模擬光伏組件(12)和所述第2模擬光伏組件(13)的發(fā)電能力、組件型號和安裝傾角與實際運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)中安裝的光伏組件完全相同；所述第1電流電壓傳感器用于實時監(jiān)測所述第1模擬光伏組件(12)的電流電壓值，并實時上傳給所述中央控制系統(tǒng)(20)；所述第2電流電壓傳感器用于實時監(jiān)測所述第2模擬光伏組件(13)的電流電壓值，并實時上傳給所述中央控制系統(tǒng)(20)；所述第1清洗單元(14)用于對所述第1模擬光伏組件(12)執(zhí)行清洗動作；所述第2清洗單元(15)用于對所述第2模擬光伏組件(13)執(zhí)行清洗動作；所述第1模擬光伏組件(12)取自實際運行的光伏組件，在第1個清洗周期的初始時刻，所述第1模擬光伏組件(12)表面存在積塵，所述第2模擬光伏組件(13)表面為潔凈狀態(tài)，在滿足清潔判據(jù)后，由所述清潔提醒單元用于接收所述中央控制系統(tǒng)(20)發(fā)送的清潔提醒指令，并對所述實際運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出清潔提醒信息；在第1個清洗周期的終止時刻，同時對第1模擬光伏組件(12)進(jìn)行清洗，而對所述第2模擬光伏組件(13)不進(jìn)行清洗，進(jìn)入第2個清洗周期，依次交替以保證實際運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)組件積塵情況被表征；

所述清潔判據(jù)為：第2模擬光伏組件累積發(fā)電量值和第1模擬光伏組件累積發(fā)電量值的差值絕對值×上網(wǎng)電價≥單次清潔費用值。

2.一種基于權(quán)利要求1所述的光伏電站交替式組件積塵監(jiān)測和清潔提醒系統(tǒng)的方法，其特征在于，采用第1模擬光伏組件和第2模擬光伏組件分別模擬清潔前后的實際運行光伏發(fā)電系統(tǒng)組件，實時追蹤二者累積電量差異直至達(dá)到單次清潔費用時發(fā)出清潔提醒信息；不同清潔周期的初始時刻，第1和第2模擬光伏組件需要交替清洗以保證實際運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)組件積塵情況可以被表征；具體包括以下步驟：

初始時刻，假設(shè)第1模擬單元的角色為未清洗狀態(tài)模擬角色，即：用于模擬實際運行的光伏系統(tǒng)組件在不進(jìn)行清洗情況下的發(fā)電狀態(tài)；假設(shè)第2模擬單元的角色為已清洗狀態(tài)模擬角色，即：用于模擬實際運行的光伏系統(tǒng)組件在進(jìn)行清洗情況下的發(fā)電狀態(tài)；此時，第1模擬光伏組件(12)的表面積塵情況與實際運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)中的光伏組件的表面積塵情況完全相同，第2模擬光伏組件(13)的表面為潔凈狀態(tài)；然后，對實際運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)中的光伏組件進(jìn)行初始清洗，使其表面為潔凈狀態(tài)；然后進(jìn)入第1清潔周期，第1清潔周期初始時刻，第1模擬光伏組件(12)表面存在積塵；第2模擬光伏組件(13)和實際運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)中的光伏組件的表面均為潔凈狀態(tài)；進(jìn)而轉(zhuǎn)入步驟1；

步驟1，第1電流電壓傳感器實時監(jiān)測所述第1模擬光伏組件(12)的電流電壓值，并實時上傳給中央控制系統(tǒng)(20)；第2電流電壓傳感器實時監(jiān)測所述第2模擬光伏組件(13)的電流電壓值，并實時上傳給所述中央控制系統(tǒng)(20)；中央控制系統(tǒng)(20)對接收到的來自第1電流電壓傳感器的電流電壓值進(jìn)行實時累積計算，實時計算得到第1累積電量值；同時，中央控制系統(tǒng)(20)對接收到的來自第2電流電壓傳感器的電流電壓值進(jìn)行實時累積計算，實時計算得到第2累積電量值；在中央控制系統(tǒng)(20)內(nèi)，預(yù)先設(shè)定該實際運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)單次清潔費用值；進(jìn)而，隨著時間的推移，中央控制系統(tǒng)(20)實時判斷以下關(guān)系式是否成立：第1累積電量值和第2累積電量值的差值的絕對值×上網(wǎng)電價≥單次清潔費用值；如果不成立，繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)控；如果成立，則執(zhí)行步驟2；

步驟2，中央控制系統(tǒng)(20)讀取氣象數(shù)據(jù)，判斷近期是否存在沙塵類典型天氣或降水類典型天氣，如果均不存在，執(zhí)行步驟3；如果存在沙塵類典型天氣，待沙塵類典型天氣結(jié)束后，執(zhí)行步驟3；如果存在降水類典型天氣，待降水類典型天氣結(jié)束，重新開始累積中央控制系統(tǒng)(20)接收到的第1和第2模擬光伏組件的電量值差值，再經(jīng)過預(yù)先設(shè)定天數(shù)的無降水周期后，由中央控制系統(tǒng)(20)控制第2清洗單元(15)對所述第2模擬光伏組件(13)執(zhí)行清洗動作，使第2模擬光伏組件(13)的表面為潔凈狀態(tài)；然后返回步驟1繼續(xù)監(jiān)測第1模擬光伏組件(12)和第2模擬光伏組件(13)的電流電壓值并進(jìn)行實時累積計算和判斷；

步驟3，中央控制系統(tǒng)(20)向清潔提醒單元發(fā)出提醒信息，提示對實際運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)開展清潔工作，使其光伏組件表面達(dá)到潔凈狀態(tài)；同時，中央控制系統(tǒng)(20)控制第1清洗單元(14)對所述第1模擬光伏組件(12)執(zhí)行清洗動作，使第1模擬光伏組件(12)的表面為潔凈狀態(tài)；保持第2模擬光伏組件(13)的表面積塵情況不變；由此完成第1清潔周期，執(zhí)行步驟4；

步驟4，轉(zhuǎn)入第2清潔周期，第2清潔周期初始時刻，第2模擬光伏組件(13)表面存在積塵；第1模擬光伏組件(12)和實際運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)中的光伏組件的表面均為潔凈狀態(tài)；因此，更換第1清潔周期中第1模擬單元和第2模擬單元的角色；在第2清潔周期中，使第1模擬單元的角色為已清洗狀態(tài)模擬角色，第2模擬單元的角色為未清洗狀態(tài)模擬角色；然后，采用與第1清潔周期思想相同的方法，對光伏組件進(jìn)行積塵監(jiān)測和清潔提醒；

步驟5，第2清潔周期結(jié)束后；第3清潔周期的過程與第1清潔周期的過程相同；第4清潔周期的過程與第2清潔周期的過程相同，如此不斷交替循環(huán)，實現(xiàn)對實際運行光伏系統(tǒng)組件積塵的持續(xù)監(jiān)測和清潔提醒。