[发明专利]一种光伏组串的阴影遮挡识别方法及装置

说明书

本发明提供了一种光伏组串的阴影遮挡识别方法及装置，获取有效采集周期内的目标逆变器对应的每个光伏组串在每个采集时刻的直流功率；对每个光伏组串在每个采集时刻的直流功率进行数据标准化处理，得到每个光伏组串在每个采集时刻的发电效率；分别计算每个采集时刻所有光伏组串的发电效率离散率；在每个采集时刻，对所有光伏组串的发电效率进行聚类，得到两个聚类类簇，并计算两个聚类类簇中心值之间的相对误差；在每个采集时刻，当发电效率离散率大于离散率阈值且相对误差大于误差阈值时，判定中心值较小的聚类类簇中的光伏组串在该采集时刻存在阴影遮挡。本发明实现了在不需要气象数据的基础上实现对光伏组串阴影遮挡的准确识别。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，更具体的，涉及一种光伏组串的阴影遮挡识别方法及装置。

背景技术

光伏发电以其清洁高效的优点近年来得到广泛关注和推广，光伏发电环境随之日趋多样化，如山地、荒漠、戈壁、屋顶等。若安装不当，光伏组件周边环境中山体、立柱、异物或成长性草木将会对光伏组件造成阴影遮挡。阴影遮挡会使光伏组件发电曲线呈现多峰性，从而无法跟踪到最大功率点，影响光伏发电效率；长期的固定区域阴影遮挡会形成热斑效应，增加光伏组件老化开裂的风险，严重时将导致光伏组件失效。因此，阴影遮挡识别对于提高光伏电站发电量、减少运维风险是非常必要的。

由于光伏发电能力主要受辐照和温度影响，目前识别阴影遮挡的方法一般都需要使用辐照、温度等气象数据进行协同判断。但是实际应用中许多光伏发电场景，如民用或工商业屋顶等中小型电站并不配置环境传感器，无法获取到气象数据，且如山地电站等光伏组件安装环境差异较大的光伏电站通过环境传感器采集到的气象数据也无法代表不同倾角和方位角的组件辐照。因此，目前识别阴影遮挡的方法存在光伏发电场景的局限性，不能准确识别所有光伏发电场景中的阴影遮挡。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种光伏组串的阴影遮挡识别方法及装置，在不需要气象数据的基础上实现对光伏组串阴影遮挡的准确识别。

为了实现上述发明目的，本发明提供的具体技术方案如下：

一种光伏组串的阴影遮挡识别方法，包括：

获取有效采集周期内的目标逆变器对应的每个光伏组串在每个采集时刻的直流功率；

对每个所述光伏组串在每个所述采集时刻的直流功率进行数据标准化处理，得到每个所述光伏组串在每个所述采集时刻的发电效率；

分别计算每个所述采集时刻所有所述光伏组串的发电效率离散率；

在每个所述采集时刻，对所有所述光伏组串的发电效率进行聚类，得到两个聚类类簇，并计算两个所述聚类类簇中心值之间的相对误差；

在每个所述采集时刻，当所述发电效率离散率大于离散率阈值且所述相对误差大于误差阈值时，判定中心值较小的所述聚类类簇中的所述光伏组串在该采集时刻存在阴影遮挡。

可选的，所述方法还包括：

将未上报故障告警信息且每日总发电量大于发电量阈值的与当前时间最接近的历史采集周期确定为所述有效采集周期。

可选的，所述对每个所述光伏组串在每个所述采集时刻的直流功率进行数据标准化处理，得到每个所述光伏组串在每个所述采集时刻的发电效率，包括：

对每个所述光伏组串在每个所述采集时刻的直流功率进行异常值清洗，得到每个所述光伏组串在每个所述采集时刻的有效直流功率；

根据每个所述光伏组串中光伏组件的数量、光伏组件的标称功率、每个光伏组串的实际发电能力系数以及每个所述光伏组串在每个所述采集时刻的有效直流功率，计算每个所述光伏组串在每个所述采集时刻的发电效率。

可选的，所述方法还包括：