[發明專利]一種光伏發電功率輸出減少率測量裝置及其估計方法

在審

• 申請號: 201810938208.6
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN108828459A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 褚曉輝;王建偉;王曉明;郭俊超;呂曉寧;張婧;石健夫
• 申請（專利權）人: 國網冀北電力有限公司張家口供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;G01R21/133
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發明提出一種積灰條件下的光伏發電功率輸出減少率測量裝置及估計方法，所述裝置由光線產生裝置、光度計、光伏電池板、最大功率跟蹤電路、最大功率跟蹤MCU構成，可提供不同的光照強度并測量光伏電池板的最大功率，從而得到積灰條件下的光伏發電功率輸出減少率；所述估計方法在構造大量氣溶膠光學厚度累計值—相對濕度累計值—光照強度—光伏發電功率輸出減少率的實際樣本數據的基礎上，利用和聲神經網絡建立光伏發電功率輸出減少率的預測模型，并利用該模型進行積灰下的光伏發電功率輸出減少率的估計。本發明能夠解決光伏電池面板積灰濃度難以測量、對光伏發電的影響難以定量分析的問題，從而有助于提高光伏發電的預測精度。

技術領域

本發明涉及光伏發電技術領域，具體是一種光伏發電功率輸出減少率測量裝置及其估計方法。

背景技術

當前，化石能源日益枯竭，環境問題突出，太陽能光伏發電作為一種取之不盡、用之不竭的清潔能源，得到了各國的重視。光伏發電功率預測技術對于保證電力系統的穩定運行具有重要意義，迄今仍面臨巨大挑戰。

覆蓋在光伏電池板表面的積灰對光伏電池板的輸出功率具有顯著影響。已有研究表明，積灰通過遮擋效應、腐蝕效應，可間接削弱光伏電池板吸收的太陽輻射，從而降低其發電功率。

國內外已有部分學者開展了積灰對光伏電池發電功率影響的相關研究工作，集中于分析光伏電池板的積灰濃度與光伏發電功率輸出減少率的關系。方法一根據紅土、石灰石和灰燼的模擬實驗結果，建立了理論模型，可根據積灰濃度估算光伏電池功率輸出減少率；方法二通過在室內模擬自然灰塵，提出了積灰濃度與光伏電池功率輸出減少率的線性擬合模型。在實際工程中，測量光伏電池板的積灰濃度需借助于高精度的稱量設備，進行連續性測量較為困難，從而影響了上述模型的實用性。

由于光伏電池面板的積灰濃度難以開展實時測量，需尋找更加有效地表征方法，以用于計算光伏發電的功率輸出減少率。本發明提出一種積灰條件下的光伏發電功率輸出減少率測量裝置及估計方法，以更好的進行光伏發電功率的預測。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光伏發電功率輸出減少率測量裝置及其估計方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種光伏發電功率輸出減少率測量裝置，包括光線產生裝置、光度計、光伏電池板、最大功率跟蹤電路和最大功率跟蹤MCU，所述光線產生裝置包括調光器、穩壓電源、觸發器、高壓氖燈、220V電源；所述調光器由220V電源供電，并與所述穩壓電源相連接，所述穩壓電源由所述220V電源供電，其正極與所述觸發器的一端相連，其負極與所述高壓氖燈的負極相連，所述觸發器的一端與所述穩壓電壓的正極相連，另一端與高壓氖燈的正極相連，所述高壓氖燈的正極與所述觸發器相連，負極與所述穩壓電源相連，所述光度計與所述最大功率跟蹤MCU連接，所述最大功率跟蹤電路包括電壓傳感器、電流傳感器、電感、電容、功率管、驅動和負載，電壓傳感器正極與所述光伏電池板的正極、電感相連，負極與光伏電池板的負極、電容、功率管的源極、負載相連，輸出0-5V的測量信號到所述最大功率跟蹤MCU中；電流傳感器正極與電感、電容相接，負極與功率管的漏極、負載相接，輸出0-5V的測量信號到所述最大功率跟蹤MCU中；電感一端與所述光伏電池板的正極、電壓傳感器相連，另一端與電流傳感器的正極、電容相連，電容一端與電感、電流傳感器的正極相連，另一端與所述光伏電池板的負極、電壓傳感器的負極、功率管的源極、電容相接；功率管漏極與電流傳感器的負極、負載相連，負極與所述光伏電池板的負極、電容、負載相連，柵極與所述驅動相連，所述驅動與功率管的柵極相連，負載一端與電流傳感器的負極、功率管的正極相連，另一端與所述光伏電池板的負極、電壓傳感器的負極、電容、功率管的源極相接。