[发明专利]一种光伏电站总体性能评估的方法

摘要

本发明提供一种光伏电站总体性能评估的方法，通过数据分析、对比和计算，主要从光电转化效率、电站故障率、电站性能比、逆变器效率等方面进行考查，得出光伏电站总体性能评估的方法，得出总体性能评估结果是较好、良好、一般还是较差。并对提高光伏电站的整体效率提供指导性建议。整体性能的提升对于提高整个光伏发电系统的发电量、延长光伏电站寿命起到了至关重要的作用。

主权项

一种光伏电站总体性能评估的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）把采集到的数据根据数据类型不同，将数据分为：环境监测数据和运行数据，再根据数据特性把运行数据分为：逆变器运行数据、逆变器发电量数据和运行日志表数据；（2）光伏电站性能比PR，利用逆变器运行数据和环境监测数据，计算光伏等效利用小时数Yf= E/ P0和峰值日照时数Yr= Hi /Gstc，然后根据数学表达式：PR = Yf / Yr，得出光伏电站性能比PR值；其PR正常范围值为：60%～80%；其中，光伏电站发电量 E：评估周期内光伏电站并网计量点的交流发电量，单位：kWh/τ；光伏方阵额定功率(P0：光伏方阵额定功率是组成方阵的所有组件在标准测试条件下的功率之和，单位：kWp；光伏方阵面辐照度Gstc：光伏方阵面上的太阳辐照强度，单位：kW·m^‑2；辐射量Hi：评估周期内辐照度对时间的积分，水平面辐射量用Hh表示，光伏方阵面辐射量用Hi表示，单位：kWh·m^‑2·τ^‑1；（3）逆变器效率λ，是任意时刻逆变器输出功率与输入功率的比值，表达式为：λ=P2/P1；P2：输出功率，P1：输入功率；λ≥70%表示逆变器效率正常，λ<70%表示逆变器效率较低；（4）电站故障率φ，选取光伏电站逆变器发电量数据和运行日志表数据，通过对称观测累计叠加法计算出某光伏电站电站月故障频数，即若某电站一年12个月电站故障频数分别为：X₁,X₂,…,X₁₂，再根据表达式为：φ=某月电站故障频数/电站年实际运行天数，即一月的电站故障率为：φ₁=X₁/365, 二月的电站故障率为：φ₁=X₁/365，依此类推，即可得出其它10个月的电站故障率；若φ≤5%,则电站故障率达标；φ>5%，则电站故障率不达标；（5）光电转化效率η，指输出功率与电池方阵的面积和光照强度乘积的比值，数学表达式：η= P/(E*A)；其中，E：光照强度， A：电池方阵的面积，P：输出功率，根据资料显示，单晶硅的转化效率是17%，多晶硅的转化效率是13%，硅薄膜太阳能电池的转化效率是8%，染料敏化电池的转化效率是10% ；若某光伏电站的电池材料是单晶硅，则此电站光电转化效率η≥17%时，此电站光电转化效率正常；若某光伏电站的电池材料是多晶硅，则此电站光电转化效率η≥13%时，此电站光电转化效率正常；若某光伏电站的电池是硅薄膜太阳能电池，则此电站光电转化效率η≥8%时，此电站光电转化效率正常；若某光伏电站的电池是染料敏化电池，则此电站光电转化效率η≥10%时，此电站光电转化效率正常；（6）设电池材料是多晶硅的某光伏电站，若PR值在正常范围60%～80%的情况下，逆变器效率≥70%，电站故障率≤5%，光电转化效率≥13%，则认为此光伏电站总体性能评估较好；若PR值在正常范围60%～80%的情况下，逆变器效率≥70%，光电站故障率>5%，电转化效率≥13%，则此电站总体性能评估良好；若PR值在正常范围60%～80%的情况下，逆变器效率≥70%，电站故障率≤5%，电转化效率<13%，或者PR值在正常范围60%～80%的情况下，逆变器效率<70%，光电站故障率≤5%，电转化效率≥13%，则此电站总体性能评估一般；若PR值不在正常范围60%～80%，及出现其它情况下，此电站总体性能评估较差；（7）通过以上方法，即可得出光伏电站总体性能评估结果是较好、良好、一般还是较差。