光伏电站系统效率计算系统、方法、设备及介质与流程

本发明涉及光伏发电，具体地涉及一种光伏电站系统效率计算系统、一种光伏电站系统效率计算方法、一种电子设备及一种计算机可读存储介质。

背景技术：

1、光伏系统效率是指电站在设计容量规模和接受辐照条件下，实际并网发电能力与理论发电能力的比值关系，其作为光伏电站质量评估中最重要的指标，反映了电站的建设质量与运维管理水平，也一定程度上代表了光伏电站投资与发电效益产出之间的关系，因此备受关注。

2、目前，光伏电站系统效率的测量主要还是依靠人工操作，通过采集并计算光伏电站所在地区的光伏方阵面接收的累计太阳辐射量，并换算为峰值日照时数，同时采集在相同时段内光伏电站并网计费点的总发电量，并参考电站光伏组件总装机的标称容量，计算总发电量与光伏组件总装机的标称容量比值来获得电站等效发电时数，最后通过计算峰值日照时数与电站等效发电时数来获得光伏电站系统效率。

3、但是，传统的人工测量方式存在效率低和时效性弱等弊端，而且面对存在个性化差异的光伏电站(例如：支架类型多、地势高低不同、组件朝向多样、分布式电站地域跨度大)，采用笼统且单一的系统效率测量方法不能准确测量光伏电站的系统效率。

4、总的来说，现有的光伏电站的系统效率的测量方法存在效率低、时效性弱和准确性较差的问题。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种光伏电站系统效率计算系统、方法、设备及介质以解决现有的光伏电站的系统效率的测量方法存在效率低、时效性弱和准确性较差的问题。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种光伏电站系统效率计算系统，其特征在于，光伏电站包括多个光伏组件阵列，包括：

3、布置结构采集模块，用于采集各光伏组件阵列的装机容量、光伏电站的装机容量和光伏电站的累计标准辐照量；

4、环境辐度采集模块，用于采集各光伏组件阵列的实时环境辐照量；

5、电量采集模块，用于采集光伏电站的累计发电量；

6、系统效率计算模块，用于计算各光伏组件阵列的装机容量与光伏电站的装机容量的比值，得到各光伏组件阵列的加权系数；

7、系统效率计算模块还用于计算各光伏组件的实时环境辐照量在时间上的积分，得到各光伏组件阵列的累计辐照量；

8、系统效率计算模块还用于基于光伏电站的累计发电量、光伏电站的装机容量、光伏电站的累计标准辐照量、各光伏组件阵列的累计辐照量和各光伏组件阵列的加权系数，得到光伏电站的系统效率。

9、可选地，环境辐度采集模块包括：辐照度数据采集单元、角度采集单元和环境辐度计算单元；

10、针对每个光伏组件阵列：

11、辐照度数据采集单元用于采集太阳直射辐照度、太阳散射辐照度和地面反射辐照度；

12、角度采集单元用于采集光伏组件阵列的朝向角度、太阳天顶角和太阳的方位角；其中，朝向角度包括：垂直方向上的倾斜角度和水平方向上的朝向角度；

13、环境辐度计算单元用于基于地面反射辐照度和光伏组件阵列的垂直方向上的倾斜角度，得到光伏组件阵列的反射辐照度；

14、环境辐度计算单元还用于基于太阳散射辐照度和光伏组件阵列的垂直方向上的倾斜角度，得到光伏组件阵列的散射辐照度；

15、环境辐度计算单元还用于基于太阳天顶角、太阳的方位角、光伏组件阵列的垂直方向上的倾斜角度和光伏组件阵列的水平方向上的朝向角度，得到太阳入射角；

16、环境辐度计算单元还用于基于太阳直射辐照度和太阳入射角，得到光伏组件阵列的直射辐照度；

17、环境辐度计算单元还用于计算光伏组件阵列的反射辐照度、光伏组件阵列的散射辐照度和光伏组件阵列的直射辐照度之和，得到光伏组件阵列的实时环境辐照量。

18、可选地，环境辐度计算单元具体用于：

19、利用公式(1)，对地面反射辐照度和光伏组件阵列的垂直方向上的倾斜角度进行计算，得到光伏组件阵列的反射辐照度；

20、ireflected＝bri*cosβ(1)；其中，ireflected表示光伏组件阵列的反射辐照度，bri表示地面反射辐照度，β表示光伏组件阵列的垂直方向上的倾斜角度。

21、可选地，环境辐度计算单元具体用于：

22、利用公式(2)，对太阳散射辐照度和光伏组件阵列的垂直方向上的倾斜角度进行计算，得到光伏组件阵列的散射辐照度；

23、其中，idiffuse表示光伏组件阵列的散射辐照度，dhi表示太阳散射辐照度。

24、可选地，环境辐度计算单元具体用于：

25、利用公式(3)，对太阳天顶角、太阳的方位角、光伏组件阵列的垂直方向上的倾斜角度和光伏组件阵列的水平方向上的朝向角度进行计算，得到太阳入射角；

26、cosθ＝sinε*sinβ*cosβ*cos(φ-r)(3)；其中，θ表示太阳入射角，ε表示太阳天顶角，φ表示太阳的方位角，r表示光伏组件阵列的水平方向上的朝向角度；

27、利用公式(4)，对太阳直射辐照度和太阳入射角进行计算，得到光伏组件阵列的直射辐照度；

28、idirect＝dni*cosθ(4)；其中，idirect表示光伏组件阵列的直射辐照度，dni表示太阳直射辐照度。

29、可选地，系统效率计算模块具体用于：

30、利用公式(5)，对光伏电站的累计发电量、光伏电站的装机容量、光伏电站的累计标准辐照量、各光伏组件阵列的累计辐照量和各光伏组件阵列的加权系数进行计算，得到光伏电站的系统效率；

31、其中，prd表示光伏电站的系统效率，ed表示光伏电站的累计发电量，p表示光伏电站的装机容量，g表示光伏电站的累计标准辐照量，ki表示第i个光伏组件阵列的加权系数，hdi表示第i个光伏组件阵列的累计辐照量。

32、可选地，系统效率计算模块具体还用于：

33、计算光伏电站的系统效率与预设光伏电站的系统效率的差值，得到光伏电站的效率差值；

34、当光伏电站的效率差值小于第一预设阈值且大于第二预设阈值时，将运维计划下发至用户的终端设备，以使用户根据运维计划对光伏电站进行维护；

35、当光伏电站的效率差值小于第二预设阈值且大于第三预设阈值时，生成角度调节指令，并将角度调节指令下发至各光伏组件阵列，以控制各光伏组件阵列的朝向角度；

36、当光伏电站的效率差值小于第三预设阈值且大于第四预设阈值时，将清洁维护计划下发至用户的终端设备，以使用户根据清洁维护计划对各光伏组件阵列的表面进行清洁；

37、其中，第一预设阈值＞第二预设阈值＞第三预设阈值＞第四预设阈值。

38、在本发明实施方式的第二方面，提供一种光伏电站系统效率计算方法，基于上述的光伏电站系统效率计算系统实现，包括：

39、获取各光伏组件阵列的装机容量、光伏电站的装机容量、光伏电站的累计标准辐照量、各光伏组件阵列的实时环境辐照量和光伏电站的累计发电量；

40、计算各光伏组件阵列的装机容量与光伏电站的装机容量的比值，得到各光伏组件阵列的加权系数；

41、计算各光伏组件的实时环境辐照量在时间上的积分，得到各光伏组件阵列的累计辐照量；

42、基于光伏电站的累计发电量、光伏电站的装机容量、光伏电站的累计标准辐照量、各光伏组件阵列的累计辐照量和各光伏组件阵列的加权系数，得到光伏电站的系统效率。

43、在本发明实施方式的第三方面，提供一种电子设备，包括：处理器和存储器，存储器存储有处理器可执行的机器可读指令，机器可读指令被处理器执行时执行上述的光伏电站系统效率计算方法。

44、在本发明实施方式的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述的光伏电站系统效率计算方法。

45、本发明的有益效果：

46、(1)本发明通过自动计算光伏电站系统效率，可替代传统人工测量方法，解决了传统人工测量方法存在的效率低和时效性弱等弊端，实现光伏电站系统效率的自动在线测量与分析。

47、(2)本发明提供的光伏电站系统效率计算方法，能够分区采集不同朝向光伏阵列所对应的环境辐照量，并通过加权系数的方式获得光伏电站的精准辐照量，从而准确计算得到光伏电站的系统效率。

48、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。