光伏系统智能功率控制系统

本发明涉及新能源光伏发电，具体涉及光伏系统智能功率控制系统。

背景技术：

1、在光伏电站中，由于光伏板工作时会产生一定的热量，因此其温度会对发电功率产生影响，一般来说，随着光伏板温度的升高，在光伏电站中，智能功率控制系统需要根据当前光伏板的温度以及光照强度等因素，通过改变光伏板输出电压、电流等参数，来实现对光光伏板的发电功率进的调控来控制光伏板的工作状态，以达到光伏板最优的发电功率输出效果，以保证光伏电站的运行效率和稳定性，在光伏板进行运行的过程中，光伏板的温度和光照强度是正相关的，这是因为光照强度越强，光伏板吸收的光能就越多，从而产生更多的电能，这会导致光伏板的温度升高；

2、然而，上述方案在光伏板工作过程中，仅仅对光伏板自身的运行温度进行检测，进而对光伏板的输出功率进行控制，但是，在对光伏板进行检测温度时温度传感器设置的位置往往是一定的，不同位置光照强度可能不同，因此易导致对光伏板的温度检测不准确，同时由于光伏板是由多个电池片进行组成的，单个的温度传感器的设定无法判定多个电池片的温度是否存在异常，并根据多个电池片的温度对光伏板的输出功率进行控制，基于此，提出光伏系统智能功率控制系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供光伏系统智能功率控制系统，解决了在对光伏板进行检测温度时温度传感器设置的位置往往是一定的，不同位置光照强度可能不同，因此易导致对光伏板的温度检测不准确，同时由于光伏板是由多个电池片进行组成的单个的温度传感器的设定无法判定多个电池片的温度是否存在异常的技术问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、光伏系统智能功率控制系统，包括：

4、数据获取模块，用于对光伏板上各个电池片的温度以及光照强度进行获取，并将其传输至数据分析模块，光伏板上各个电池片的温度由设置在各个电池片上的温度传感器进行获取，各个电池片的光照强度由设置在各个电池片上的气象传感器进行采集获得；

5、数据分析模块，用于对各个电池片的温度以及光照强度数据进行分析，并根据分析结果将各个电池片标记为异常电池片或正常电池片，同时将异常电池片和正常电池片的信息传输至功率判断模块；

6、功率判断模块，用于对光伏板的预设输出功率进行获取，同时对异常电池片的输出功率进行分析，并根据异常电池片的输出功率和光伏板的预设输出功率对各个正常电池片的功率调整值进行分析获取，将各个正常电池片对应的功率调整值发送至功率控制模块；

7、功率控制模块，用于根据各个正常电池片对应的功率调整值，通过控制正常电池片的电流或电压来实现对各个正常电池片的输出功率的调节，进而对光伏板的功率进行控制。

8、作为本发明进一步的方案：对电池片进行判断标记的具体方式为：

9、s1：每间隔一定的时间间隔t1对光伏板上各个电池片的光照强度和温度进行获取，进而得到两组时间序列数据；

10、s2：选取一个电池片为目标电池片，以采集时间为x轴，以目标电池片对应的光照强度和温度为y轴，分别绘制目标电池片的温度和光照强度的曲线图，并将其分别标记为曲线a和b；

11、s3：在两条曲线上按照一定的时间间隔t2进行取样，进而得到曲线a和b的点集，点集a＝{(x1,ya1)，(x2,ya2)，…，(xn,yan)}和点集b＝{(x1,yb1)(x2,yb2)，…，(xn,ybn)}，此处n指代为取样次数，1≤n；

12、s4：计算点集a和点集b的方差和纵坐标的均值作为两个点集的特征量，曲线a的特征量为：(yap，yaf)，曲线b的特征量为：(ybp，ybf)；

13、s5：通过公式计算点集a和点集b之间的相似度；

14、s6：对于曲线a和b可以将它们的点集相似度进行分析，得到它们的整体相似度，对xs与预设值y3进行比较，当xs≤y3时，则将目标电池片标记为异常电池片，当xs＞y3时，则将目标电池片标记为正常电池片；

15、s7：重复步骤b1-b6，对各个电池片进行判定标记。

16、作为本发明进一步的方案：点集a的均值计算公式为：yap＝(ya1+ya1+,…，+yan)/n，点集a的方差计算公式为：

17、点集b的均值计算公式为：ybp＝(yb1+yb1+,…，+ybn)/n，点集b的方差计算公式为：

18、作为本发明进一步的方案：各个正常电池片对应的功率调整值的计算方式为：

19、b1：获取光伏板的预设输出功率v，通过v/k，计算获得单个电池片的输出功率sc，此处k为光伏板对应的电池片数量；

20、b2：获取光伏板对应的异常电池片的数量c和正常电池片数量v，通过公式sc×c＝tz，计算获得光伏板的功率缺失值；

21、b3：通过公式{(tz÷v)×α1+lv×α2}＝dtv，计算获得各个正常电池片对应的功率调整值dtv，其中lv为对应的正常电池片距离各个异常电池片的距离中的最近距离的取值，此处距离判断的方式为正常电池片中心点距离各个异常电池片中心点之间的距离，其中，α1和α2均为预设系数。

22、作为本发明进一步的方案：对异常电池片占光伏板所有电池片的比例进行分析，判定对应的光伏板是否生成故障警告，并将其发发送至显示模块，生成光伏板故障警告的具体步骤为：

23、通过公式c/k＝xs，计算获得电池片的异常系数xs；

24、当异常系数xs≥y4时，则停止该光伏板的工作，并生成故障警告，同时将故障警告发送至显示终端，提醒工作人员及时对该光伏板进行检查和维护，以确保光伏板的正常运行；

25、当异常系数xs＜y4时，则不停止光伏板的正常工作，并且不生成故障警告。

26、作为本发明进一步的方案：显示模块，用于对故障警告进行显示。

27、本发明的有益效果：

28、(1)本发明，通过对光伏板上各个电池片对应的温度以及光照强度的分析，判断标记各个电池片是否为异常电池片或正常电池片，再根据光伏板的预设输出功率和对异常电池片的输出功率的分析计算，获得光伏板的功率缺失值，根据各个正常电池片和异常电池片之间的距离，将需要调整的光伏板对应的功率缺失值分配给所有正常电池片，通过功率控制模块根控制正常电池片的电流或电压，根据各个正常电池片对应的功率调整值来实现对各个正常电池片的输出功率的调节，进而实现对光伏板的功率进行控制，使得光伏板的输出功率稳定在预设输出功率；

29、(2)本发明，通过对异常电池片占光伏板所有电池片的比例进行分析，判定对应的光伏板是否生成故障警告，提醒工作人员及时对该光伏板进行检查和维护，以确保光伏板的正常运行。

技术特征：

1.光伏系统智能功率控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光伏系统智能功率控制系统，其特征在于，对电池片进行判断标记的具体方式为：

3.根据权利要求2所述的光伏系统智能功率控制系统，其特征在于，点集a的均值计算公式为：yap＝(ya1+ya1+,…，+yan)/n，点集a的方差计算公式为：

4.根据权利要求1所述的光伏系统智能功率控制系统，其特征在于，各个正常电池片对应的功率调整值的计算方式为：

5.根据权利要求1所述的光伏系统智能功率控制系统，其特征在于，对异常电池片占光伏板所有电池片的比例进行分析，判定对应的光伏板是否生成故障警告，并将其发发送至显示模块，生成光伏板故障警告的具体步骤为：

6.根据权利要求5所述的光伏系统智能功率控制系统，其特征在于，显示模块，用于对故障警告进行显示。

技术总结
本发明公开了光伏系统智能功率控制系统，涉及新能源光伏发电技术领域，包括数据获取模块、数据分析模块、功率判断模块、功率控制模块和显示模块；解决了由于在对光伏板进行检测温度时温度传感器设置的位置往往是一定的，因此易导致对光伏板的温度检测不准确，同时由于光伏板是由多个电池片进行组成的单个的温度传感器的设定无法判定多个电池片的温度是否存在异常的技术问题；通过对光伏板上各个电池片对应的温度以及光照强度的分析，根据各个正常电池片和异常电池片之间的距离，将需要调整的光伏板对应的功率缺失值分配给所有正常电池片，通过功率控制模块根实现对各个正常电池片的输出功率的调节。

技术研发人员：王可胜,江克,王青尧,杨文
受保护的技术使用者：巢湖学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16