[发明专利]一种光伏组件清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电领域，尤其涉及一种光伏组件的清洗方法。

背景技术

光伏发电作为清洁能源的一种，在世界范围内都受到了广泛的重视，我国大型地面光伏电站，分布式屋顶光伏电站已经越来越多，但是光伏电站发电量能达到预期的很少，其中组件积灰严重是影响其发电量的最主要原因之一。

光伏组件表面的灰尘、污垢等不洁物影响了光照的透射率，会减少组件表面接收到的光辐照量，严重影响太阳能光伏系统转换效率，进而影响太阳能光伏系统的经济效益、环境效益和投资效果。此外，灰尘遮蔽会造成组件接收到的光辐照不均匀，影响组件的输出功率，当组件表面出现树叶、泥土、鸟粪等局部遮挡物时会在光伏组件局部形成热斑效应，造成发电量损失，影响组件寿命，甚至烧毁组件。

现阶段对于何时对光伏组件进行清理使得发电增益最大进行了一系列的研究，文献《光伏电站组件清洗方案的经济性分析》提供了这样的一种方案：将实时太阳辐照强度、环境温度和组串电流统一采集至监控后台，根据换算公式和遮蔽最佳容忍值编制简单的程序，对组件的遮蔽情况进行实时监测分析，并在达到遮蔽最佳容忍值时进行报警提示，以提高电站的发电量。然而这种方案仅仅给出了根据光伏组件清洗与否的决定性因素进行编制程序来实时监测遮蔽情况的技术设想，没有给出具体的技术方案。因此，需要一种具体且效果良好的技术方案，来弥补这一不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种光伏组件清洗方法，用以解决现有技术中对光伏组件的清洗没有清洗依据、盲目性大的技术问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

一种光伏组件清洗方法，包括如下步骤：

步骤1)：采集影响光伏组件清洗与否的决定性因素的相关数据，并将这些数据进行处理，得到发电增益水平、输沙率、降水量、组件遮蔽率四个光伏组件清洗与否的决定性因素的精确值；

步骤2)：将步骤1)中得到的发电增益水平、输沙率、降水量的精确值送入第一级模糊控制器，进行处理，得到初始清洗指数，即光伏组件的初始可清洗概率；

步骤3)：将步骤1)中得到的组件遮蔽率的精确值与步骤2)中得到的初始清洗指数送入第二级模糊控制器，进行处理，得到清洗决策指数，即最终的可清洗概率。

进一步的，所述步骤1)中所述光伏组件清洗与否的决定性因素所需的参数包括发电量、风速、降水量、环境温度、组串工作电流。

进一步的，所述发电增益水平是指光伏组件清洗带来的发电量增益值，由下述公式(1)得到：

其中Q表示发电量增益水平，E_AC为清洗过的(N-1)MW光伏组件在时段t内总发电量，E'_AC为1MW未清洗组件在时段t内总发电量。

进一步的，所述步骤1)中的输沙率是指单位时间内风携带的沙尘量，可由下述公式(2)得到：

q＝8.70×10^-2(V-V_s)³ (2)

其中q为输沙率，即单位时间内风携带沙尘量(体积)，单位为m³/s；V为风速，单位为m/s；Vs为荒漠地表平均起风速度，单位为m/s。

进一步的，所述步骤1)中的降水量L_降水量通过天气预报获取未来6小时、24小时、48小时、72小时、96小时、144小时、168小时时间段内降水量，其降水速率数据分布如下：

小雨 降水速率在1.0毫米/小时以下；

中雨 降水速率在1.0毫米/小时和4.0毫米/小时之间；

大雨 降水速率在4.0毫米/小时和16.0毫米/小时之间；

暴雨 降水速率在16.0毫米/小时和50.0毫米/小时之间；

大暴雨 降水速率在50.0毫米/小时以上。

进一步的，所述步骤1)中组件遮蔽率表征组件受灰尘遮蔽程度大小，可由下述公式(3)得到：

其中S是组件的遮蔽率，I_T是组件在实际工作条件下的理想电流，I_P是实际工作电流，I_m是组件在标称条件下最佳工作电流，G是实际光辐照强度，α是短路电流温度系数，NOCT是组件的名义工作温度，t₀是环境温度。

进一步的，所述步骤2)中送入第一级模糊控制器、所述步骤3)中送入第二级模糊控制器进行模糊化时采用的是三角形隶属度函数，其一般步骤具体如下：