光伏发电系统发电效率的检测方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏发电系统发电效率的检测方法 及装置。
【背景技术】
[0002] 目前，随着全球气候问题日益严重、能源供需矛盾不断加剧，世界各国从可持续发 展和保障能源供给安全的角度，调整能源政策，将新能源发展纳入国家发展战略。太阳能因 资源丰富、永不枯竭、清洁安全成为可再生能源发电方式。当前，大规模和分布式并网光伏 电站已被广泛应用。当前，光伏发电系统的发电量直接影响光伏电站的经济效益，而光伏发 电系统内部各个发电设备的健康运行状态是保证发电量和系统高效运行的关键，各发电设 备的运行效率是直观表征发电设备运行状态的特征量。
[0003] 当前，在光伏发电系统运行时，仅有对光伏发电系统的一些基本参数的监控测量， 而对光伏发电系统的发电效率并没有实时的获取和计算方式，造成无法及时获知光伏发电 系统中的发电设备的运行状态的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例提供一种光伏发电系统发电效率的检测方法及装置，以解决现有技 术中对光伏发电系统的发电效率并没有实时的获取和计算方式，造成无法及时获知光伏发 电系统中的发电设备的运行状态的问题。
[0005] 为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0006] -种光伏发电系统发电效率的检测方法，应用于一种光伏发电系统，所述光伏发 电系统包括逆变器、直流配电柜、汇流箱和光伏组串；所述方法包括：
[0007] 监测所述逆变器、直流配电柜、汇流箱和光伏组串的运行参数；
[0008] 根据所述运行参数确定一段预设时间内各采样时间点的光伏组串实际输出功率 和光伏组串理论功率；
[0009] 根据各采样时间点的所述光伏组串实际输出功率和光伏组串理论功率，确定光伏 组串发电效率；
[0010] 根据所述运行参数确定所述预设时间内各采样时间点的汇流箱输入功率和汇流 箱输出功率；
[0011] 根据各采样时间点的所述汇流箱输入功率和汇流箱输出功率，确定汇流箱传输效 率；
[0012] 获取所述运行参数中的所述预设时间内各采样时间点的配电柜输入功率和配电 柜输出功率；
[0013] 根据各采样时间点的所述配电柜输入功率和配电柜输出功率，确定配电柜传输效 率；
[0014] 获取所述运行参数中的所述预设时间内各采样时间点的逆变器直流输入功率和 逆变器交流输出功率；
[0015] 根据各采样时间点的所述逆变器直流输入功率和逆变器交流输出功率，确定并网 逆变器转换效率；
[0016] 根据所述光伏组串发电效率、汇流箱传输效率、配电柜传输效率以及并网逆变器 转换效率确定所述光伏发电系统发电效率。
[0017] 具体的，所述根据所述光伏组串发电效率、汇流箱传输效率、配电柜传输效率以及 并网逆变器转换效率确定所述光伏发电系统发电效率，包括：
[0018] 通过如下公式确定所述光伏发电系统发电效率npvs: _9] npvs= n PSX ncbx npdx ninv
[0020] 其中，nps为所述光伏组串发电效率；n A为所述汇流箱传输效率；n pd为所述配 电柜传输效率；n inv为并网逆变器转换效率。
[0021] 另外，所述运行参数包括光伏组串输入电流、光伏组串输入电压、汇流箱直流输出 电流、汇流箱直流母线电压；
[0022] 所述根据所述运行参数确定所述预设时间内各采样时间点的汇流箱输入功率和 汇流箱输出功率，包括：
[0023] 根据所述光伏组串输入电流和光伏组串输入电压确定所述汇流箱输入功率；
[0024] 根据所述汇流箱直流输出电流和汇流箱直流母线电压确定所述汇流箱输出功 率；
[0025] 所述根据各采样时间点的所述汇流箱输入功率和汇流箱输出功率，确定汇流箱传 输效率，包括：
[0026] 通过如下公式确定所述汇流箱传输效率rub:
[0028] 其中，PAciil为所述汇流箱输出功率；P为汇流箱输入功率；A T i为采样时间点 的时间间隔。
[0029] 另外，所述运行参数包括各采样时间点的配电柜输入功率和配电柜输出功率；
[0030] 所述根据各采样时间点的所述配电柜输入功率和配电柜输出功率，确定配电柜传 输效率，包括：
[0031] 通过如下公式确定所述配电柜传输效率npd:
[0033] 其中，Ppdciil为所述配电柜输出功率；Ppdlil为所述配电柜输入功率；AT为采样时 间点的时间间隔。
[0034] 另外，所述运行参数包括逆变器直流输入功率和逆变器交流输出功率；
[0035] 所述根据各采样时间点的所述逆变器直流输入功率和逆变器交流输出功率，确定 并网逆变器转换效率，包括：
[0036] 通过如下公式确定所述并网逆变器转换效率ninv:
[0038] 其中，所述逆变器交流输出功率；P 为所述逆变器直流输入功率；A T 采样时间点的时间间隔。
[0039] 另外，所述运行参数包括光伏组串的输出电压和光伏组串的输出电流；
[0040] 所述根据所述运行参数确定一段预设时间内各采样时间点的光伏组串实际输出 功率和光伏组串理论功率，包括：
[0041] 根据所述光伏组串的输出电压和光伏组串的输出电流确定所述光伏组串实际输 出功率；
[0042] 所述根据各采样时间点的所述光伏组串实际输出功率和光伏组串理论功率，确定 光伏组串发电效率，包括：
[0043] 通过如下公式确定所述光伏组串发电效率nps:
[0045] 其中，为所述光伏组串理论功率；PpSil为所述光伏组串实际输出功率；八1\为 采样时间点的时间间隔。
[0046] 进一步的，所述运行参数还包括光伏组串的实测最大功率跟踪点电压U' m;
[0047] 所述光伏发电系统发电效率的检测方法，还包括：
[0048] 通过如下公式确定所述光伏组串理论功率
[0050] 其中，I'sc为实测短路电流；a和0为光伏组串电流电压曲线系数。
[0051] 具体的，通过如下公式确定所述a和0 :
[0054] 其中，1'"为实测最大功率跟踪点电流；U' ％为实测开路电压；U' se为实测短路电 压。
[0055] 此外，通过如下公式确定所述实测最大功率跟踪点电流I'
[0057] 其中，1"为标准测试条件下的最大功率点跟踪电流；S为倾斜面上太阳总辐照度； SREF为标准测试条件下的辐照度；a为光伏组件短路电流温度系数；A T为当前环境与标准 测试条件下光伏组件温度的差。
[0058] 具体的，通过如下公式确定所述实测开路电压U' ^
[0059] U'oc= UocXln(e+bX A S) X (1-c AT)
[0060] 其中，U。。为标准测试条件下的开路电压；b为光伏组件峰值功率温度系数；c为光 伏组件开路电压温度系数；A S为当前环境与标准测试条件下辐照度的差。
[0061] 具体的，通过如下公式确定所述实测短路电流I' sc:
[0062] I'sc= I scXS/SREFX (1+aX AT)
[0063] 其中，Is。为标准测试条件下的短路电流。
[0064] 另外，该光伏发电系统发电效率的检测方法，还包括：
[0065] 获取所述当前环境与标准测试条件下辐照度的差A S :
[0067] 此外，所述运行参数还包括光伏组件表面温度T ;
[0068] 所述光伏发电系统发电效率的检测方法，还包括：
[0069] 获取所述当前环境与标准测试条件下光伏组件温度的差A T :
[0070] A T = T-Tref
[0071] 其中，TREF为标准测试条件下的温度。
[0072] 此外，所述运行参数还包括水平面上太阳直接辐照度HB，水平面上散射辐照度H d;
[0073] 所述光伏发电系统发电效率的检测方法，还包括：
[0074] 获取所述倾斜面上太阳总辐照度S :
[0076] 其中，RB为倾斜面上的直接辐射分量与水平面上直接辐射分量的比值；0 '为光伏 阵列倾角；P为地面反射率；H为水平面上总辐照度。
[0077] 另外，该光伏发电系统发电效率的检测方法，还包括：
[0078] 获取所述倾斜面上的直接辐射分量与水平面上直接辐射分量的比值Rb:
[0080] 其中，巾为当地炜度；S为太阳赤炜；《ST为倾斜面上日落时角s为水平面上 日落时角。
[0081] 该光伏发电系统发电效率的检测方法，还包括：
[0082] 获取所述水平面上散射辐照度Hd:
[0083] Hd = H_H B 〇
[0084] 另外，该光伏发电系统发电效率的检测方法，还包括：
[0085] 获取所述水平面上太阳直接辐照度Hb:
[0086] HB= EX sin a = EX cosz
[0087] 其中，E为法向太阳直接辐照度；a为太阳高度角；z为天顶距，z = 90-a。另外， 该光伏发电系统发电效率的检测方法，还包括：
[0088] 获取所述倾斜面上日落时角《ST:
[0089] ?ST= min { ? s，cos 1 [tan (<}> - 0 '）X tan 5 ]} 0
[0090] 另外，该光伏发电系统发电效率的检测方法，还包括：
[0091] 获取所述水平面上日落时角ws:
[0092] co s= cos 1 (-tan <}) X tan 8 ) 〇
[0093] 另外，该光伏发电系统发电效率的检测方法，还包括：
[0094] 获取所述太阳赤炜S :
[0096] 其中，叫为一年中的日期序号。
[0097] -种光伏发电系统发电效率的检测装置，应用于一种光伏发电系统，所述光伏发 电系统包括逆变器、直流配电柜、汇流箱和光伏组串；所述装置包括：<