一种基于电流失配损失的光伏组件发电性能评估系统的制作方法

本发明涉及光伏电站发电性能评估，尤其涉及一种基于电流失配损失的光伏组件发电性能评估系统。

背景技术：

1、随着光伏装机容量的逐年递增，考虑到大规模的光伏发电并网带来的电网安全稳定因素，提出了《电化学储能系统储能变流器技术规范》gb/t34120-2017、《储能变流器检测技术规程》gb/t 34133-2017以及《电化学储能系统接入电网技术规定》nb/t 33015-2014、《光伏并网逆变器技术规范》nb/t32004-2018、《并网光伏电站性能检测与质量评估技术规范》cnca/cts 0016-2015等等。标准中对并网光伏电站的电能质量、低电压穿越性能、电网适应性能和防孤岛保护性能指标作出了明确要求。

2、而针对光伏系统工程本身的建设质量问题并没有引起重视，光伏电站的发电效率和年发电量指标较为重要。针对采用电化学电池作为储能元件，通过储能变流器或光储一体机进行电能存储、转换及释放的光伏系统，达到对光伏电站的发电性能的实时评估，其中根据基于组串内光伏组件的串联失配损失、多个组串并联失配损失以及多个直流汇流箱并联失配损失等，并结合光伏电站的发电性能提出有效的评价指标和评判结果，从而提高光伏发电系统的发电效率和年发电量。为此，我们提出了一种基于电流失配损失的光伏组件发电性能评估系统。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于电流失配损失的光伏组件发电性能评估系统。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种基于电流失配损失的光伏组件发电性能评估系统，包括包括光伏组件最大功率测试模块、光伏组件温升损失测试模块、光伏阵列最大功率测试模块、光伏组串开路电压测试模块、光伏组串短路电流测试模块、光伏组串工作电流测试模块、组串内的光伏组件串联失配损失测试模块、多个组串并联失配损失测试模块、多个直流汇流箱并联失配损失测试模块、光伏组串到逆变器/汇流箱的直流线损测试模块、直流汇流箱到逆变器的直流线损测试模块以及交流线损测试模块；

3、所述光伏组件最大功率测试模块包括组件衰降率、污渍和灰尘遮挡损失率的计算，其中组件衰降率＝(组件标称功率值-组件清洁后修正功率值)/组件标称功率值x100％，灰尘遮挡损失率＝(组件清洁后修正功率值-组件清洁前修正功率值)/组件清洁后修正功率值x100％；

4、所述光伏组件温升损失测试模块包括光伏组件功率温升损失率和光伏组件电压温升损失率的计算，其中光伏组件功率温升损失率＝(stc最大功率-未修正结温最大功率)/stc最大功率x100％，光伏组件电压温升损失率＝(stc开路电压-未修正结温开路电压)/stc开路电压x100％；

5、所述组串内的光伏组件串联失配损失测试模块包括光伏组件的串联失配损失，断开选定组串，对选定组串的每一块组件检测i-v曲线，记录辐照和组件温度，随即恢复组串到工作状态，检测组串的实际工作电压和工作电流，记录辐照和组件温度，并分别修正到统一辐照和统一温度；

6、其中，光伏组件的串联失配损失＝(各组件修正最大功率之和-组串修正工作功率值)/各组件修正最大功率之和x100％；

7、所述多个组串并联失配损失测试模块包括光伏组串的并联失配损失，计算公式为：光伏组串的并联失配损失＝(各组串修正最大功率之和-并联组串修正工作功率值)/各组件修正最大功率值之和x100％；

8、所述多个直流汇流箱并联失配损失测试模块包括直流汇流箱的并联失配损失，计算公式为：直流汇流箱的并联失配损失＝(各直流汇流箱修正最大功率之和-逆变器mppt通道光伏输入修正工作功率值)/各直流汇流箱修正最大功率值之和x100％。

9、优选的，测试时，辐照大于400w/m2。

10、优选的，测试时，辐照、温度、电流、电压和功率的修正参考cnca/cts 0016-2015的方法。

11、优选的，所述光伏组串短路电流测试模块的判定条件为：相同倾角、朝向的组串视为同一组，同一组内所有组串短路电流值应接近，各串短路电流与该组短路电流平均值偏差低于10％。

12、优选的，所述伏组串工作电流测试模块的判定条件为：相同倾角、朝向的组串视为同一组，同一组内所有组串工作电流值应接近，各串工作电流与该组工作电流平均值偏差低于5％。

13、优选的，所述光伏组串到逆变器/汇流箱的直流线损测试模块，测试组串到逆变器或直流汇流箱的直流线损，从逆变器或直流汇流箱的组串中选取近、中、远三个组串分别进行检测，测试结果取其平均值。

14、优选的，所述直流汇流箱到逆变器的直流线损测试模块，测试直流汇流箱到逆变器的直流线损，从逆变器所对应直流汇流箱中选取近、中、远三台分别进行检测，测试结果取其平均值。

15、优选的，所述交流线损测试模块，从逆变器输出端开始，直到并网点的各段交流电缆的损耗，各段交流电缆包括逆变器到变压器、逆变器到交流汇流箱、交流汇流箱到变压器、变压器到并网点、逆变器到并网点。

16、优选的，所述各阶段的测试数据均上传至终端平台，并由终端平台中的仿真软件进行发电量的评估计算。

17、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

18、根据相关规范要求，通过采用光伏电站现场测试得到的组件参数、损耗参数以及电站提供的光伏电站常年辐照度、光伏组件与逆变器的匹配情况等信息，通过发电量评估仿真软件对光伏电站整体发电量进行仿真评估，并在结合基于组串内光伏组件的串联失配损失、多个组串并联失配损失以及多个直流汇流箱并联失配损失等的情况下，得出光伏电站的发电性能，对于提高光伏发电系统的发电效率和年发电量具有积极推进效果。

技术特征：

1.一种基于电流失配损失的光伏组件发电性能评估系统，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种基于电流失配损失的光伏组件发电性能评估系统，其特征在于，测试时，辐照大于400w/m2。

3.根据权利要求1所述的一种基于电流失配损失的光伏组件发电性能评估系统，其特征在于，测试时，辐照、温度、电流、电压和功率的修正参考cnca/cts 0016-2015的方法。

4.根据权利要求1所述的一种基于电流失配损失的光伏组件发电性能评估系统，其特征在于，所述光伏组串短路电流测试模块的判定条件为：相同倾角、朝向的组串视为同一组，同一组内所有组串短路电流值应接近，各串短路电流与该组短路电流平均值偏差低于10％。

5.根据权利要求1所述的一种基于电流失配损失的光伏组件发电性能评估系统，其特征在于，所述伏组串工作电流测试模块的判定条件为：相同倾角、朝向的组串视为同一组，同一组内所有组串工作电流值应接近，各串工作电流与该组工作电流平均值偏差低于5％。

6.根据权利要求1所述的一种基于电流失配损失的光伏组件发电性能评估系统，其特征在于，所述光伏组串到逆变器/汇流箱的直流线损测试模块，测试组串到逆变器或直流汇流箱的直流线损，从逆变器或直流汇流箱的组串中选取近、中、远三个组串分别进行检测，测试结果取其平均值。

7.根据权利要求1所述的一种基于电流失配损失的光伏组件发电性能评估系统，其特征在于，所述直流汇流箱到逆变器的直流线损测试模块，测试直流汇流箱到逆变器的直流线损，从逆变器所对应直流汇流箱中选取近、中、远三台分别进行检测，测试结果取其平均值。

8.根据权利要求1所述的一种基于电流失配损失的光伏组件发电性能评估系统，其特征在于，所述交流线损测试模块，从逆变器输出端开始，直到并网点的各段交流电缆的损耗，各段交流电缆包括逆变器到变压器、逆变器到交流汇流箱、交流汇流箱到变压器、变压器到并网点、逆变器到并网点。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种基于电流失配损失的光伏组件发电性能评估系统，其特征在于，所述各阶段的测试数据均上传至终端平台，并由终端平台中的仿真软件进行发电量的评估计算。

技术总结
本发明涉及光伏电站发电性能评估技术领域，尤其是一种基于电流失配损失的光伏组件发电性能评估系统，包括光伏组件最大功率测试模块、光伏组件温升损失测试模块、光伏阵列最大功率测试模块。通过采用光伏电站现场测试得到的组件参数、损耗参数以及电站提供的光伏电站常年辐照度、光伏组件与逆变器的匹配情况等信息，通过发电量评估仿真软件对光伏电站整体发电量、发电质量、发电安全发电效率进行仿真评估，并在结合基于组串内光伏组件的串联失配损失、多个组串并联失配损失以及多个直流汇流箱并联失配损失等的情况下，得出光伏电站的发电质量、效率与安全性能，对于提高光伏发电系统的发电效率、发电质量与安全和年发电量具有积极推进效果。

技术研发人员：戴燚,戴煜芝
受保护的技术使用者：江苏绿碳芯科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14