[发明专利]分布式光伏发电气象数据平台研究

说明书

技术领域

本发明应用于光伏发电供电技术领域，尤其是涉及分布式光伏发电气象数据平台研究。 

背景技术

在全球石油危机的巨大压力下，光伏发电行业迅速发展，同时带动了相关技术发展。光伏电站的优化设计技术、气象资源数据库支持受到了诸多发达国家的重视。首先是加拿大政府能源部门推出的免费新能源系统设计分析软件“RETScreen”，这套软件具有以下技术特征：能源效率模型针对住宅、商业、机构建筑以及工业设施与工艺，气候数据库扩展至4700地面站与软件内部整合的NASA卫星资料足以覆盖地球表面所有的居住区；项目数据库为几百个个案研究和项目模板提供即时数据和信息。其次是瑞士个人软件爱好者开发的一套“PVsystem”软件系统，这是一种收费软件，其主要功能为阴影分析和光伏发电量预测。国内一些大型公司如山亿等也推出一些类似的简易应用型软件，但多半偏向于介绍公司生产光伏逆变器设备。 

通过分析对比国内外相关领域技术，进行归纳总结，发现还存在如下问题：缺少雷电分析数据；缺少风压、雪压等力学分析数据；仅侧重于发电量技术指标设计；气象数据完整性、权威性很低，光伏专家王斯成给出的结论是偏差8%。 

发明内容

本发明公开了分布式光伏发电气象数据平台研究，其克服现有技术的不足，摆脱我国光伏电站长期依赖于国外气象资料，只能对电站设计给出粗略分析的被动局面。为光伏发电行业提供一套切实可行的气象资源支撑利用手段，形成新能源发电、节能减排、保护环境的社会效益。 

本发明所采用的技术方案是： 

系统分析各观测点的日照时数、年平均总辐射曝辐量、月平均总辐射曝辐量、年平均净全辐射曝辐量、月平均净全辐射曝辐等太阳辐照参数，构建有针对性的专业数据库，使得太阳电池方阵倾角设计、支架力学设计、系统防雷接地网设计等工程技术问题实现最佳化设计，达到低投入、高可靠、高稳定、高效益的工程应用目标。依靠大气温度、地表温度、冻土深度等相关气象数据，为不同气候条件下的电站各部件电气性能提供科学准确的分析。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果为： 

1、构建有针对性的专业数据库，使得太阳电池方阵倾角设计、支架力学设计、系统防雷接地网设计等工程技术问题实现最佳化设计，达到低投入、高可靠、高稳定、高效益的工程应用目标；依靠大气温度、地表温度、冻土深度等相关气象数据，为不同气候条件下的电站各部件电气性能提供科学准确的分析。

2、快速提供专业化的建立在气象数据分析基础上的项目设计分析报告；提供网络查询、技术平台辅助设计服务；光伏电站年发电量预报，为电力调度提供科学决策依据。 

  

具体实施方式

本发明公开了分布式光伏发电气象数据平台研究，以下将对本发明作进一步详述。

本发明研究特色为采取理论建模与实际工程相结合的技术研究路线，依托于强大的气象数据信息，经过科学的建模理论分析与严格的工程实践验证，构建强大的数据信息平台，服务于分布式光伏发电工程设计应用。 

发明具体实现方式为：通过建立适用于分布式光伏发电项目的气象分析模型，结合光伏发电工程的具体技术问题，依靠详实可靠的气象分析手段，推导验算和光伏发电工程的数学理论分析测算公式，完成完整的分布式光伏发电气象数据工程应用平台建设。 

首先，实地调查。实地调查光伏电站的具体项目情况，对光伏板倾角、日辐照量、温度、风力、雷电等气象因素对电站设计的影响进行具体深入分析。 

其次，资料分析。主要是对气象资料进行必要的分析整理。 

第三，数学建模分析。应用物理知识和数学理论，把抽象的气象数据变成具体的物理量，科学建模。 

第四，实验验证。按照理论模型得出的数据进行工程设计实验，记录工程数据，验证是否与理论预计相吻合。 

第五，应用挪威船级社的数值分析方法，对工程设计要素进行科学评估。 

第六，专家及会议咨询。通过相关研究院所专家咨询，获取最新行业技术标准，通过会议讨论，获取最佳项目实施方案。 

本发明创新之处有以下几点： 

1 整合日照、风速、雷电等多项气象数据，实现多项设计因素综合考虑，实现行业设计手段创新；

2 通过考虑反射辐照、散射辐照等多项辐照数据，进行太阳电池方阵最佳倾角测算和设计，实现太阳电池方阵发电能力最大化

3 在分布式光伏发电领域创新提出太阳电池方阵计算机辅助建造概念，实现行业最高水平光伏电站设计建造理念。