[发明专利]一种光伏发电系统的能效预测方法

说明书

技术领域

本发明是关于光伏电站的能效分析技术，特别是关于一种光伏发电系统的能效预 测方法。

背景技术

太阳能光伏发电是新能源的重要组成部分，被认为是当前世界上最有发展前景的 新能源技术，各发达国家均投入巨额资金竞相研究开发，并积极推进产业化进程，大 力开拓市场应用。在我国，太阳能光伏发电虽然只有小规模应用，但具有开发前景。 相比传统发电方式，太阳能光伏发电具有数量大、清洁、获取方便、时间长久的优点， 是取之不尽，用之不竭的理想能源。长远来看，太阳能将是未来人类主要的能源来源， 据预计，2020年时光伏发电在世界电力生产中所占比例将达1％左右，到2050年时 将占到25％。光伏发电正在快速进入电力能源结构，并且将逐步成为其重要的组成部 分。近年来光伏发电虽然从技术和市场上都得到了飞速发展，太阳能的利用虽然无地 域限制，随处可得，但目前光伏发电系统发电效率偏低、发电成本偏高是光伏发电大 规模推广应用的瓶颈。

发明内容

本发明实施例提供了一种光伏发电系统的能效预测方法，以为未建光伏电站的建 站选址提供能效预测结果并作为理论参考，针对正常运行中的光伏电站，通过监测数 据与理论计算的对比，实现光伏电站运行状态的评估与故障诊断。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种光伏发电系统的能效预测方法，该 能效预测方法包括：

将光伏发电系统分为光伏阵列组件、直流线缆组件、光伏汇流箱组件及逆变器组 件，分别计算光伏阵列组件的输出功率、直流线缆组件的功率损耗、光伏汇流箱组件 的功率损耗及逆变器组件的功率损耗；

根据光伏阵列组件的输出功率、直流线缆组件的功率损耗、光伏汇流箱组件的功 率损耗及逆变器组件的功率损耗计算光伏发电系统的能效。

一实施例中，计算光伏阵列组件的输出功率，包括：

根据光伏阵列组件工程模型计算光伏阵列组件的最大输出功率；

根据MPPT效率及所述最大输出功率计算光伏阵列组件的输出功率。

一实施例中，计算直流线缆组件的功率损耗，包括：

根据所述光伏阵列组件的输出功率计算所述直流线缆组件的直流输出电流；

根据所述直流输出电流计算直流线缆的压降与最大功率点电压的比值；

根据光伏汇流箱的光伏组串的电流、光伏组串到汇流箱的电缆等效电阻及所述压 降与最大功率点电压的比值计算直流线缆组件的功率损耗。

一实施例中，计算光伏汇流箱组件的功率损耗，包括：

根据防反二极管的数量、导通电流及通态压降计算所述光伏汇流箱组件中的防反 二极管的功率损耗。

一实施例中，该能效预测方法还包括；

根据所述光伏阵列组件的输出功率及所述直流线缆组件的功率损耗计算直流线 缆组件输出功率。

一实施例中，该能效预测方法还包括：根据所述防反二极管的功率损耗及所述直 流线缆组件输出功率计算光伏汇流箱组件的输出功率。

一实施例中，计算逆变器组件的功率损耗，包括：

根据逆变器的效率及所述光伏汇流箱组件的输出功率计算所述逆变器组件的功 率损耗P_inverterloss：

P_inverterloss＝P·(1-η_inv)；

其中，η_inv为逆变器的效率，η_inv＝f(P_in)，P_in为逆变器输入功率，P为光伏汇流 箱组件的输出功率。

一实施例中，所述光伏阵列组件工程模型为：