[發明專利]一種光伏電站的工作狀態監測方法及系統

有效

• 申請號: 201910984984.4
• 申請日: 2019-10-16
• 公開（公告）號: CN110620550B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 孫洪山;姚連彬;郭曙光;趙雅麗;雷超;陳雷;翟顧麗;王建祥;陳嘯;劉永琛;任興星;劉岳;張曉旭;畢研文;徐瀟;趙聰;劉建民;劉利芹;郭延昌;徐輝;劉勝利;周紅軍;曹啟國
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司汶上縣供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02S50/00
• 分類號: H02S50/00;H02S50/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本發明主要公開了一種光伏電站的工作狀態監測方法及系統，解決了溫度因素對光伏電站的工作狀態監測的影響，降低了其工作狀態的誤判率。本發明的方法及系統通過電流變化率與溫度變化率的比值進行初步判斷，同時利用電壓變化率與溫度變化率的比值進行輔助判斷，經過初步與輔助判斷的融合，來確定與匯流箱輸入端相連的太陽能電池串或上一級匯流箱的工作狀態是否正常，并且，通過在太陽能電池板的背光側增加相變材料，來自適應調節太陽能電池板的溫度，有效的降低了溫度因素對光伏電站的工作狀態監測的影響，提高了監測準確率，同時提高了太陽能電池板的光電轉換效率。

技術領域

本發明涉及光伏發電技術領域，特別涉及一種光伏電站的工作狀態監測方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

隨著光伏行業的高速發展，光伏發電容量在區域電網中所占比例越來越大，為電力系統帶來了發展機遇的同時也給其安全穩定運行和調度控制等諸多方面帶來了新的挑戰，光伏電站的工作狀態的有效監測是電力系統的安全穩定以及合理調度控制的基礎。

在我國西北地區太陽能資源豐富、輻射強度大，大型集中式光伏電站發展迅速，當前，光伏電站主要使用的是晶體硅太陽能電池板，其對溫度變化十分敏感，溫度每上升1℃，其最大輸出功率下降0.04％，開路電壓下降0.04％，短路電流上升0.04％，同時，晶體硅太陽能電池板的光電轉換效率低于20％，其余大部分光能被轉換成熱能，同時，西北地區的自然環境十分惡劣，“早穿皮襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜”很形象的體現出西北地區日間不同時段的溫度變化，由于溫度因素的影響，極易對光伏電站的工作狀態產生誤判，進而造成一系列不必要的損失。

現有方法大多都僅考慮灰塵、日照強度對光伏電站的工作狀態的影響，并未考慮溫度因素造成光伏電站的工作狀態的誤判，同時，現有方法通常僅利用電流變化率對光伏電站工作狀態進行考量，而電流變化率受溫度變化的影響較大，因此，現有方法無法對溫度變化復雜地區的光伏電站工作狀態進行有效判別。

發明內容

本公開為了解決上述問題，提出了一種光伏電站的工作狀態監測方法及系統，本公開通過電流變化率與溫度變化率的比值進行初步判斷，同時利用電壓變化率與溫度變化率的比值進行輔助判斷，經過初步與輔助判斷的融合，來確定與匯流箱輸入端相連的太陽能電池串或上一級匯流箱的工作狀態是否正常，并且，通過在太陽能電池板的背光側增加相變材料，來自適應調節太陽能電池板的溫度，有效的降低了溫度因素對光伏電站的工作狀態監測的影響，提高了監測準確率，同時提高了太陽能電池板的光電轉換效率。

根據一些實施例，本公開采用如下技術方案：

一種光伏電站的工作狀態監測方法，所述光伏電站包括至少一個光伏電池陣列，所述光伏電池陣列包括多個單晶硅太陽能電池串、至少一個匯流箱，所述單晶硅太陽能電池串包括多個單晶硅太陽能電池板，每個所述匯流箱的輸入端與一個太陽能電池串或上一級匯流箱的輸出端相連，所述匯流箱的輸出端與下一級匯流箱的一個輸入端或逆變器相連，所述監測方法包括：

實時檢測匯流箱的每個輸入端的電流值和電壓值，根據所述電流值與電壓值分別計算其電流變化率與電壓變化率；

實時檢測光伏電池陣列所處環境溫度，并根據所述環境溫度計算溫度變化率；

計算所述電流變化率與所述環境溫度變化率的比值記為R_I/T，根據R_I/T是否在預設閾值區間內，初步判斷與匯流箱輸入端相連的每個單晶硅太陽能電池串/上一級匯流箱的工作狀態，若R_I/T在預設閾值區間內，則判定太陽能電池串/上一級匯流箱的工作狀態正常，否則判定太陽能電池串/上一級匯流箱的工作狀態異常；