[发明专利]一种光伏发电系统、灰尘监控装置及检测方法

说明书

本申请提供了一种光伏发电系统、灰尘监控装置及检测方法，涉及光伏发电技术领域。其中，该光伏发电系统包括灰尘监控装置和功率变换器。功率变换器的输入端用于连接光伏组串；功率变换器用于将光伏组串的电参数检测数据发送至灰尘监控装置；灰尘监控装置用于在光伏组串中确定标准光伏组串和目标光伏组串，并根据标准光伏组串和目标光伏组串分别对应的电参数检测数据，确定目标光伏组串的灰尘附着程度，标准光伏组串为洁净的光伏组串，即标准光伏组串无灰尘附着或仅少量灰尘附着。利用本申请提供的方案，降低了灰尘监控的硬件成本和维护成本。

技术领域

本申请涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏发电系统、灰尘监控装置及检测方法。

背景技术

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能转变为电能的一种技术。光伏组件(PV Module)作为光伏发电系统中的核心部件，用于将光能转换为电能，因此对光伏组件的维护直接影响了光伏发电系统的发电量。光伏发电系统设置于光伏发电站。

灰尘附着程度是影响光伏组件发电性能的重要因素，当灰尘附着严重时，会严重降低光伏组件的发电量，此时需要对光伏组件进行维护与清洁。所以精确的监测当前光伏发电系统中的光伏组件的灰尘附着程度，以便于及时对光伏组件进行维护，对于提升光伏发电系统的发电量具有重要意义。

目前的灰尘监测方案在光伏发电站附近设置标准光伏组件和对照光伏组件，标准光伏组件和对照光伏组件均与光伏发电站使用的光伏组件同规格，维持标准光伏组件处于高清洁度状态，而对照光伏组件进行自然灰尘沉积，对以上两组光伏组件的输出参数进行监控，当以上两组光伏组件的输出参数差异达到一定阈值后，进行告警，即提示当前需要对光伏发电站的光伏组件进行维护与清洁。

但由于光伏发电站建设在露天开阔场景，灰尘对光伏发电站的影响比较复杂，不同位置的光伏组件表面灰尘的沉积速度存在明显差异，因此以上的灰尘检测方案为了提高告警的准确性，需要在不同位置分别设置多组的标准光伏组件和对照光伏组件，增加了硬件成本和维护成本。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种光伏发电系统、灰尘监控装置及检测方法，降低了灰尘监控所需的硬件成本和维护成本。

第一方面，本申请提供了一种光伏发电系统，该光伏发电系统包括：灰尘监控装置和功率变换器。其中，功率变换器的输入端连接光伏组串。功率变换器用于获取光伏组串的电参数检测数据，并将光伏组串的电参数检测数据发送至灰尘监控装置。灰尘监控装置用于在光伏组串中确定标准光伏组串和目标光伏组串，并根据标准光伏组串和目标光伏组串分别对应的电参数检测数据，确定目标光伏组串的灰尘附着程度。其中，标准光伏组串为洁净的光伏组串，即标准光伏组串无灰尘附着，或者仅不可避免的存在少量灰尘附着。目标光伏组串为被检测的光伏组串。

该光伏发电系统的灰尘监控装置，从光伏发电系统连接的光伏组串中确定标准光伏组串和目标光伏组串，避免了额外独立设置灰尘监控所需的光伏组串，降低了硬件成本和维护成本。灰尘监控装置获取功率变换器发送的光伏组串的电参数检测数据，根据标准光伏组串和目标光伏组串分别对应的电参数检测数据，确定目标光伏组串的灰尘附着程度。当目标光伏组串分布在标准光伏组串的周围时，由于目标光伏组串和标准光伏组串的位置相近，因此表面灰尘的沉积速度相近，因此还提升了对目标光伏组串的灰尘附着程度的监测结果的准确性。

在一种可能的实现方式中，电参数检测数据包括电流-电压曲线扫描数据和输出性能数据，输出性能数据包括输出电压、输出电流、输出功率或单位时间的发电量中的至少一项。

在一种可能的实现方式中，灰尘监控装置用于根据标准光伏组串及目标光伏组串分别对应的电流-电压曲线扫描数据，从标准光伏组串和目标光伏组串中筛除发生故障的光伏组串，并根据目标光伏组串的输出性能数据与标准光伏组串的输出性能数据的比值，确定目标光伏组串的灰尘附着程度。