[发明专利]光伏电站交替式组件积尘监测和清洁提醒系统及方法

权利要求书

1.一种光伏电站交替式组件积尘监测和清洁提醒系统，其特征在于，包括：积尘模拟系统(10)、清洁提醒单元以及中央控制系统(20)；

所述积尘模拟系统(10)布置于需要监测积尘程度的光伏发电系统中；所述积尘模拟系统(10)包括：支撑机构(11)、第1模拟单元和第2模拟单元；其中，所述支撑机构上面布置所述第1模拟单元和第2模拟单元；所述第1模拟单元包括：第1模拟光伏组件(12)、第1电流电压传感器和第1清洗单元(14)；所述第2模拟单元包括：第2模拟光伏组件(13)、第2电流电压传感器和第2清洗单元(15)；所述第1模拟光伏组件(12)和所述第2模拟光伏组件(13)的发电能力、组件型号和安装倾角与实际运行的光伏发电系统中安装的光伏组件完全相同；所述第1电流电压传感器用于实时监测所述第1模拟光伏组件(12)的电流电压值，并实时上传给所述中央控制系统(20)；所述第2电流电压传感器用于实时监测所述第2模拟光伏组件(13)的电流电压值，并实时上传给所述中央控制系统(20)；所述第1清洗单元(14)用于对所述第1模拟光伏组件(12)执行清洗动作；所述第2清洗单元(15)用于对所述第2模拟光伏组件(13)执行清洗动作；所述第1模拟光伏组件(12)取自实际运行的光伏组件，在第1个清洗周期的初始时刻，所述第1模拟光伏组件(12)表面存在积尘，所述第2模拟光伏组件(13)表面为洁净状态，在满足清洁判据后，由所述清洁提醒单元用于接收所述中央控制系统(20)发送的清洁提醒指令，并对所述实际运行的光伏发电系统发出清洁提醒信息；在第1个清洗周期的终止时刻，同时对第1模拟光伏组件(12)进行清洗，而对所述第2模拟光伏组件(13)不进行清洗，进入第2个清洗周期，依次交替以保证实际运行的光伏发电系统组件积尘情况被表征；

所述清洁判据为：第2模拟光伏组件累积发电量值和第1模拟光伏组件累积发电量值的差值绝对值×上网电价≥单次清洁费用值。

2.一种基于权利要求1所述的光伏电站交替式组件积尘监测和清洁提醒系统的方法，其特征在于，采用第1模拟光伏组件和第2模拟光伏组件分别模拟清洁前后的实际运行光伏发电系统组件，实时追踪二者累积电量差异直至达到单次清洁费用时发出清洁提醒信息；不同清洁周期的初始时刻，第1和第2模拟光伏组件需要交替清洗以保证实际运行的光伏发电系统组件积尘情况可以被表征；具体包括以下步骤：

初始时刻，假设第1模拟单元的角色为未清洗状态模拟角色，即：用于模拟实际运行的光伏系统组件在不进行清洗情况下的发电状态；假设第2模拟单元的角色为已清洗状态模拟角色，即：用于模拟实际运行的光伏系统组件在进行清洗情况下的发电状态；此时，第1模拟光伏组件(12)的表面积尘情况与实际运行的光伏发电系统中的光伏组件的表面积尘情况完全相同，第2模拟光伏组件(13)的表面为洁净状态；然后，对实际运行的光伏发电系统中的光伏组件进行初始清洗，使其表面为洁净状态；然后进入第1清洁周期，第1清洁周期初始时刻，第1模拟光伏组件(12)表面存在积尘；第2模拟光伏组件(13)和实际运行的光伏发电系统中的光伏组件的表面均为洁净状态；进而转入步骤1；

步骤1，第1电流电压传感器实时监测所述第1模拟光伏组件(12)的电流电压值，并实时上传给中央控制系统(20)；第2电流电压传感器实时监测所述第2模拟光伏组件(13)的电流电压值，并实时上传给所述中央控制系统(20)；中央控制系统(20)对接收到的来自第1电流电压传感器的电流电压值进行实时累积计算，实时计算得到第1累积电量值；同时，中央控制系统(20)对接收到的来自第2电流电压传感器的电流电压值进行实时累积计算，实时计算得到第2累积电量值；在中央控制系统(20)内，预先设定该实际运行的光伏发电系统单次清洁费用值；进而，随着时间的推移，中央控制系统(20)实时判断以下关系式是否成立：第1累积电量值和第2累积电量值的差值的绝对值×上网电价≥单次清洁费用值；如果不成立，继续进行监控；如果成立，则执行步骤2；

步骤2，中央控制系统(20)读取气象数据，判断近期是否存在沙尘类典型天气或降水类典型天气，如果均不存在，执行步骤3；如果存在沙尘类典型天气，待沙尘类典型天气结束后，执行步骤3；如果存在降水类典型天气，待降水类典型天气结束，重新开始累积中央控制系统(20)接收到的第1和第2模拟光伏组件的电量值差值，再经过预先设定天数的无降水周期后，由中央控制系统(20)控制第2清洗单元(15)对所述第2模拟光伏组件(13)执行清洗动作，使第2模拟光伏组件(13)的表面为洁净状态；然后返回步骤1继续监测第1模拟光伏组件(12)和第2模拟光伏组件(13)的电流电压值并进行实时累积计算和判断；

步骤3，中央控制系统(20)向清洁提醒单元发出提醒信息，提示对实际运行的光伏发电系统开展清洁工作，使其光伏组件表面达到洁净状态；同时，中央控制系统(20)控制第1清洗单元(14)对所述第1模拟光伏组件(12)执行清洗动作，使第1模拟光伏组件(12)的表面为洁净状态；保持第2模拟光伏组件(13)的表面积尘情况不变；由此完成第1清洁周期，执行步骤4；

步骤4，转入第2清洁周期，第2清洁周期初始时刻，第2模拟光伏组件(13)表面存在积尘；第1模拟光伏组件(12)和实际运行的光伏发电系统中的光伏组件的表面均为洁净状态；因此，更换第1清洁周期中第1模拟单元和第2模拟单元的角色；在第2清洁周期中，使第1模拟单元的角色为已清洗状态模拟角色，第2模拟单元的角色为未清洗状态模拟角色；然后，采用与第1清洁周期思想相同的方法，对光伏组件进行积尘监测和清洁提醒；

步骤5，第2清洁周期结束后；第3清洁周期的过程与第1清洁周期的过程相同；第4清洁周期的过程与第2清洁周期的过程相同，如此不断交替循环，实现对实际运行光伏系统组件积尘的持续监测和清洁提醒。