[发明专利]一种光伏电站智能清洗决策系统的建立方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏电站智能清洗决策系统的建立方法。

背景技术

目前，太阳能光伏电站运维过程中存在着阵列清洗困难、清洗成本高、清洗时间难以把握等问题，也导致了光伏电站因阵列受灰尘遮挡而发电量降低，发电收益不满足预期。为光伏电站进行合理、有效的清洗决策，在清洗成本基本固定的前提下寻找动态的最佳清洗周期，是未来光伏电站智能运维、高效运维的必然要求。

光伏阵列的清洗决策，需根据电站发电情况，并综合考虑区域气候情况、灰尘积累情况等而制定。由于光伏阵列在自然环境中积灰情况是动态变化的，难以用一段时间的经验值来确定长期固定的清洗周期。另外，太阳辐射情况、雨雪等气象条件，也是影响清洗决策的重要因素。现阶段，光伏电站运营公司对电站内阵列的清洗往往仅依赖发电量数据，甚至仅依靠对现场阵列表面灰尘的观察判断。同时，由于光伏阵列清洗成本较高，难以高频次清洗，导致很多光伏电站长期不进行组件清洗，或直到发电量异常时才进行清洗。灰尘遮挡严重时，不仅对光伏电站的发电量有重要影响，也对光伏组件的安全运行有着显著影响，因此需要一套能够为光伏电站提供智能、合理的清洗决策系统，在固定的清洗成本投入下，最大限度地获得发电量收益。

使用本发明涉及的光伏电站智能清洗决策系统，能够为光伏电站提供基于动态实测数据的场区组件灰尘遮挡损失率，直观反映组件受灰尘遮挡的情况。在此基础上，通过算法分析计算，为光伏电站运维提供随环境条件变化的动态清洗周期决策，实现发电收益与清洗成本权衡的最优化，保障电站效益。

中国专利201510785343.8 公开了一种实现光伏电站太阳能电池板智能清洗的系统及方法，其中包括环境采集装置，用以采集太阳辐射强度和太阳辐射量数据；发电信息采集装置，用以采集实际发电量；通信服务器，用以在环境采集装置、发电信息采集装置和数据处理服务器之间进行通信；数据处理服务器，用以计算光伏电站的理论发电量、理论发电收益和损失发电收益并判断是否需要清洗；显示终端，用以向用户展示清洗建议。该装置对积灰的效果分析不全，距离最优化配置仍有一定差距。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种步骤简单，智能高效的光伏电站智能清洗决策系统的建立方法。该方法建立的光伏电站智能清洗决策系统能够保证准确、高效地获取电站某一时间段内的代表性灰尘遮挡损失率，并结合气象数据与电站发电量预测，综合提供电站光伏阵列的收益最大化清洗决策，为光伏电站运维提供智能、可靠的支持。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种光伏电站智能清洗决策系统的建立方法，其特征在于：依次包括如下步骤：

1）建立灰尘遮挡损失计算子系统：采用实地监测方式，选取光伏电站中一组或多组具有代表性的光伏阵列作为对比组，在对比组周围选取一组或多组光伏阵列作为参照组，对对比组和参照组分别进行实时发电量监测，并在实时发电量监测过程中对对比组进行定时清洗，对对比组的实时发电量监测结果与相同环境下自然积灰的参照组的实时发电量监测结果进行对比，计算得到对比组的灰尘遮挡损失率；

2）建立气象预测子系统：采用实地监测与外接气象数据互补的方式，实时获取电站区域气象情况和太阳辐射情况，为发电量预测提供支持；

3）步骤1）和步骤2）结束后，建立发电量预测子系统：根据所有光伏阵列的发电量情况，结合灰尘遮挡损失率，分别计算对比组的发电量变化情况和参照组的发电量变化情况，预测整个光伏电站在一个清洗周期内的发电能力；

4）步骤3）结束后，建立智能清洗决策子系统：收集步骤1）、步骤2）和步骤3）中所有处理结果，通过计算一个清洗周期内光伏电站总发电量收益函数与清洗成本函数之差的最大值，向电站人员反馈最佳的清洗周期，从而达到自动决策和智能清洗的目的。

灰尘遮挡损失计算子系统、气象预测子系统、发电量预测子系统和智能清洗决策子系统共同构成光伏电站智能清洗决策系统。灰尘遮挡损失计算子系统用于计算灰尘遮挡损失，气象预测子系统用于气象预测，发电量预测子系统用于发电量预测，智能清洗决策子系统用于反馈最佳的清洗周期，从而达到自动决策和智能清洗的目的。