[發(fā)明專利]基于人工智能的光伏組件發(fā)電效率模擬裝置與方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010104858.8
• 申請(qǐng)日: 2020-02-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113285668A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝翔;武寧;郝培成;張漢挺;艾信彥;艾方
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市稻光科技服務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): H02S50/10
• 分類號(hào): H02S50/10;H02S50/15
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明的裝置與方法可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)一定量的光伏組件的測(cè)量結(jié)果，訓(xùn)練出一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型，使得其可以對(duì)光伏組件的品質(zhì)進(jìn)行分析;也可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)對(duì)教學(xué)過(guò)程中學(xué)習(xí)者操作數(shù)據(jù)的計(jì)錄，將學(xué)習(xí)者經(jīng)常犯的錯(cuò)誤進(jìn)行分析。本裝置與方法利用采用人工可控的光源、光場(chǎng)等環(huán)境，通過(guò)準(zhǔn)確控制的實(shí)際有效的到達(dá)光電池表面的光強(qiáng)、照射面積、照射角度中的一種或多種，從而可以精確、快速、穩(wěn)定地改變光伏組件的工作狀態(tài)。本裝置與方法還包含對(duì)光伏組件的溫度的檢測(cè)和/或控制。因此可以做到溫度的精準(zhǔn)控制，進(jìn)一步提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏領(lǐng)域、測(cè)試儀器、教學(xué)儀器。

背景技術(shù)

本發(fā)明包含用于對(duì)光伏發(fā)電過(guò)程進(jìn)行模擬、檢測(cè)、分析、研究、教學(xué)的裝置與方法。并且結(jié)合人工智能，能夠極大地提高伏發(fā)電過(guò)程進(jìn)行模擬、檢測(cè)、分析、研究、教學(xué)的效率與效果。

發(fā)明內(nèi)容

本裝置與方法還包含人工智能部分，可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)一定量的光伏組件的測(cè)量結(jié)果，訓(xùn)練出一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型，使得其可以對(duì)光伏組件的品質(zhì)進(jìn)行分析;也可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)對(duì)教學(xué)過(guò)程中學(xué)習(xí)者操作數(shù)據(jù)的計(jì)錄，將學(xué)習(xí)者經(jīng)常犯的錯(cuò)誤進(jìn)行分析。

本裝置與方法利用采用人工可控的光源、光場(chǎng)等環(huán)境，通過(guò)準(zhǔn)確控制的實(shí)際有效的到達(dá)光電池表面的光強(qiáng)、照射面積、照射角度中的一種或多種，從而可以精確、快速、穩(wěn)定地改變光伏組件的工作狀態(tài)。

本裝置與方法還可以通過(guò)虛擬或真實(shí)的負(fù)載、精確、快速、穩(wěn)定地改變光伏組件的負(fù)載狀態(tài)。可以直觀地展示出光伏組件的工作狀態(tài)以及處于這個(gè)工作狀態(tài)下的特性。

本裝置與方法還包含對(duì)光伏組件的溫度的檢測(cè)和/或控制。因此可以做到溫度的精準(zhǔn)控制，進(jìn)一步提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。

本裝置與方法還可以通過(guò)對(duì)包含上述參數(shù)的眾多參數(shù)的調(diào)整形成關(guān)于當(dāng)前測(cè)試光伏組件的多維的數(shù)組。進(jìn)一步通過(guò)該多維數(shù)組分析，得到該光伏組件的特性與品質(zhì)。

傳統(tǒng)方式主要存在以下問(wèn)題中的一個(gè)或多個(gè)：

光伏組件的工作方式與傳統(tǒng)電池產(chǎn)品不同，其I-V特性、P-V特性、輸出功率特性、受光路徑遮擋等對(duì)其電特性影響、開(kāi)路電壓與相對(duì)輻照的函數(shù)間關(guān)系等均較復(fù)雜。因此，工程技術(shù)人員在學(xué)習(xí)光伏組件的特性和/或?qū)W習(xí)如何測(cè)試該類產(chǎn)品時(shí)均需要耗費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間，并且缺乏理論與實(shí)踐聯(lián)系的能力。

傳統(tǒng)的對(duì)光伏組件的測(cè)試主要依賴日光條件下的測(cè)試，如致遠(yuǎn)電子PA6000H功率分析儀。由于日光的光強(qiáng)不可控制，造成測(cè)試比較耗時(shí)，對(duì)不同產(chǎn)品個(gè)體測(cè)試的條件一致性難以控制，測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。

在測(cè)試產(chǎn)品過(guò)程中，由于環(huán)境溫度等會(huì)影響電池的溫度進(jìn)而影響其光、電特性。而電池受到光照的過(guò)程中， 排除人為干擾狀態(tài)下，其溫度自然也會(huì)變化，從而影響測(cè)量的準(zhǔn)確性，或?qū)y(cè)量的時(shí)機(jī)把握要求非?？量蹋鏕B/T6495.1《光伏電流-電壓特性的測(cè)量》標(biāo)準(zhǔn)中所述。在原標(biāo)準(zhǔn)中還包含使用標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池進(jìn)行標(biāo)定的操作。

在測(cè)試產(chǎn)品過(guò)程中，由于環(huán)境溫度等會(huì)影響電池的溫度進(jìn)而影響其光、電特性并且在實(shí)際生產(chǎn)線的檢測(cè)中，很難將不同日、周、月中測(cè)試產(chǎn)品時(shí)的各種環(huán)境條件完全控制一致，因次測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生的具體參數(shù)、曲線就會(huì)產(chǎn)生差異。傳統(tǒng)的方式用固定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷產(chǎn)品的品質(zhì)就會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。

對(duì)光伏組件光、電特性的研究不能離開(kāi)其負(fù)載特性變化時(shí)的實(shí)驗(yàn)研究。傳統(tǒng)方法不能容易地、準(zhǔn)確、穩(wěn)定地改變起負(fù)載的特性，因此較難直觀地對(duì)起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。

在光伏組件的生產(chǎn)中， 理想狀態(tài)下需要對(duì)多個(gè)光伏組件的特性進(jìn)行測(cè)試，然后根據(jù)其特性進(jìn)行匹配，即盡量使用參數(shù)一致的組件組成電池板產(chǎn)品。然而由于實(shí)際生產(chǎn)產(chǎn)品的個(gè)體參數(shù)存在變化，則需要?jiǎng)討B(tài)地調(diào)整，統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品的參數(shù)分布來(lái)調(diào)整組成同一個(gè)電池板產(chǎn)品的組件的指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)。

可以改變遮擋這一影響因素，可以實(shí)現(xiàn)模擬各個(gè)環(huán)境下光伏組建的效率曲線等形成測(cè)試設(shè)備以外的研究目的。