一种分布式光伏发电供能系统的制作方法

本发明属于分布式光伏发电供能，具体的说是一种分布式光伏发电供能系统。

背景技术：

1、分布式光伏发电供能系统，简称分布式光伏，是一种利用太阳能电池组件将太阳能直接转换为电能，并通过逆变器等设备将直流电转换为交流电，供给用户端使用的电力生产方式。

2、目前该系统通常安装在用户的屋顶、墙面等建筑物表面，具有小规模、分散化、灵活性的特点，相比传统的集中式光伏电站，分布式光伏系统更加贴近用户端，能够显著减少电力传输过程中的损耗，提高能源利用效率。

3、现有技术中分布式光伏发电供能系统，尽管在促进清洁能源利用和能源自给自足方面展现出巨大潜力，但在实际运行中，对发电功率的缺乏有效检测，发电功率的准确监测对于确保系统稳定运行、优化能源分配以及提高整体能效至关重要，然而，当前部分分布式光伏转化设备缺乏对发电功率的有效监测和分析，导致发电功率数据无法实时、准确地获取，发电功率检测的缺失，使得系统管理者难以掌握光伏板的实际发电效率，难以及时发现和解决潜在的性能下降问题，还可能影响电网的调度和平衡，因为无法准确预测和报告分布式光伏系统的发电量。

4、为此，本发明提供一种分布式光伏发电供能系统。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种分布式光伏发电供能系统，包括发电功率数据采集模块、温度数据采集模块、温度数据解析模块、光伏转化区调控模块、电缆解析模块和电缆温度调控模块；

3、所述发电功率数据采集模块、温度数据采集模块、温度数据解析模块、光伏转化区调控模块、电缆解析模块和电缆温度调控模块与云管控平台之间互相电性连接；

4、发电功率数据采集模块用于获取光伏电池组件使用时间内的发电功率数据，根据发电功率数据得到发电功率状态信号；

5、温度数据采集模块用于获取光伏电池组件使用时间内的温度数据，根据温度数据得到光伏电池组件温度状态信号；

6、其中，光伏电池组件温度状态信号包括温度状态正常信号和温度状态异常信号；

7、温度数据解析模块接收温度状态异常信号，以光伏电池组件的温度分析对象，对光伏电池组件使用过程中的温度与发电功率的影响关系进行分析，得到光转影响信号和非光转影响信号；

8、光伏转化区调控模块接收到云管控平台传送的光转影响信号，并对光转影响信号进行识别，实现及时对损坏的光伏转化区进行更换和维修；

9、电缆解析模块接收非光转影响信号，以光伏电池组件的电缆阻值为分析对象，对光伏电池组件使用过程中的电缆阻值与发电功率的影响关系进行分析，得到电缆阻值状态区间；

10、电缆温度调控模块接收到电缆阻值状态区间为和额定功率区间，对光伏电池组件的电缆阻值进行实时监控，实现对光伏电池组件在使用时间电缆温度的控制调整。

11、优选的，获取光伏电池组件单位时间内的发电量，根据光伏电池组件单位时间内的发电量得到光伏电池组件发电功率状态信号；

12、获取光伏电池组件单位时间内的温度数据，根据温度数据得到光伏电池组件温度状态信号；

13、其中，光伏电池组件温度状态信号包括温度状态正常信号和温度状态异常信号；

14、基于温度状态异常信号和发电功率状态信号，以光伏电池组件的温度为分析对象，对光伏电池组件使用的发电功率与温度的影响关系进行分析，根据发电功率预设波动范围，对光伏电池组件的发电功率异常进行分析判断，生成光转影响信号和非光转影响信号。

15、优选的，获取光伏电池组件的单位时间发电功率数据，发电量功率状态信号获取过程为：

16、对光伏电池组件使用时的单位时间发电功率进行采集，得到光伏电池组件使用时的单位时间发电功率值，记为单位时间发电功率状态信号。

17、优选的，获取光伏电池组件使用时间内的温度数据，光伏电池组件温度状态信号的获取过程为：

18、通过质量传感器获取每个光伏转化区单位周期内的积灰质量，得到单位积灰质量数据，记为mi；

19、通过对若干个光伏转化区的面积进行测量，即得到每个光伏转化区的固定数据，记为si；

20、按照密度计算公式可得到得到每个光伏转化区的积灰密度，记为mo；

21、根据历史经验所得每个光伏转化区的散热量，记为ow；

22、通过温度传感器对光伏电池组件的环境温度进行采集，得到环境温度的实时数据，记为tb，tb表示的是单位时间内的周围空气温度；

23、通过公式计算得知每个光伏转化区散热面的温度理论值具体为计算得到每个光伏转化区的温度理论值ta；

24、其中k和d为预设系数因子，ac为初始的有效散热面积，即无积灰时的散热面积；

25、对每个光伏转化区的温度实际数值与温度理论值进行差值计算得到ta-tc|＝tac，记为温波动值。

26、优选的，其中当tac未处在预设值区间时，则表示该光伏转化区的温度出现异常，该光伏转化区可能出现损坏的状况，同时将损坏的光伏转化区记为yi,i为正整数，光伏转化区总数为yn，n为正整数，且n大于等于i；

27、光伏转化区yi，此时由于tac未处在预设值区间内，说明该光伏转化区的温度实际数值tc异常。

28、优选的，当tac处在预设值区间时，则表示该光伏转化区的温度未出现异常，该光伏转化区并未损坏；

29、通过光伏转化区总数为yn减去损坏的光伏转化区yi，得到正常的光伏转化区数值，将正常的光伏转化区数值与光伏转化区总数进行比值计算，得到正常的光伏转化区占有比。

30、优选的，将正常的光伏转化区占有比与单位时间发电功率值相乘得到真发电功率值；

31、将真发电功率值与额定发电功率值相比，得到真发电占比；

32、当真发电占比在预设功率波动范围内时，则表示该光伏发电组件的单位时间发电功率值未受到损坏的光伏转化区影响，生成光转影响信号，此时说明发电功率值处于正常状态，记为发电功率正常状态信号；

33、反之，当真发电占比未在预设功率波动范围内时，则表示该光伏发电组件的单位时间发电功率值处于异常状态，生成非光转影响信号。

34、优选的，基于上述实施例中的光转影响信号，当光转影响信号生成时，通过信号传输，实现信号的上传，从而及时对损坏的光伏转化区进行更换和维修；

35、基于上述实施例中发电功率状态异常信号，以电缆电阻为分析对象，对光伏电池组件使用时发电功率的影响关系进行分析：

36、获取光伏电池组件使用时的单位时间发电功率值和实时电缆阻值；

37、基于此光伏电池组件使用时，电阻阻值会对温度的升高而增大；

38、以光伏电池组件的使用时间为x轴，以光伏电池组件使用时的单位时间发电功率值或电缆阻值为y轴，构建平面坐标系；

39、在平面坐标系内，以光伏电池组件使用时的实时温度值构建光伏电池组件使用时间-电缆阻值曲线；

40、在平面坐标系内，以光伏电池组件使用时的单位时间发电功率值构建光伏电池组件使用时间-发电功率曲线；

41、在平面坐标系内，光伏电池组件使用时间-电缆阻值曲线和光伏电池组件使用时间-发电功率曲线；

42、以第一极限电缆阻值作一条平行于x轴的上电缆阻值边界线；

43、以第一极限发电功率值作一条平行于x轴的上发电功率界线；

44、将上电缆阻值边界线以上的区域记为上阻区；

45、将上发电功率界线以下的区域记为下功区；

46、通过将上阻区与下功区进行比值计算，记为重合比。

47、优选的，获取光伏组件工作时间内的电缆阻值，将光伏组件的工作时间划分为若干个时间子单元；

48、将发电功率预设波动范围的最大电缆阻值记为gmax，将发电功率预设波动范围的最小电缆阻值记为gmin，那么在发电功率预设波动范围内的电缆阻值状态区间为[gmin,gmax]。

49、优选的，当发电功率预设波动范围内的电缆阻值状态区间为[gmin,gmax]；

50、即得到的电缆阻值状态区间为[gmin,gmax]，电缆阻值状态区间为光伏电池组件使用时的额定区间。

51、本发明的有益效果如下：

52、1.本发明所述的一种分布式光伏发电供能系统，通过将光伏电池组件的太阳能板进行区域划分，划分未若干个相同的光伏转化区，然后通过测算每个光伏转化区单位周期内的积灰质量、面积和环境温度实时数据，从而计算得到每个光伏转化区对应的温度理论值，将温度理论值与通过温度传感器测得的光伏转化区温度实际值，进行差值计算取绝对值，与单位之间发电功率进行影响分析，在得到每个光伏转化区是否损坏的同时，还能够对整个光伏电池组件的发电功率是否异常进行判断，不仅能够及时了解每个光伏转化区的使用情况，能够及时进行更换，保证发电量的稳定转化，同时还能够及时反馈单位时间内的发电功率异常信息，便于进行电缆电阻对单位之间发电功率的影响分析。

53、2.本发明所述的一种分布式光伏发电供能系统，通过获取光伏组件工作时间内的电缆阻值，将光伏组件的工作时间划分为若干个时间子单元，然后对光伏电池组件的电缆阻值、温度状态进行处理，实时获得光伏电池组件的电缆阻值，在光伏电池组件使用时，若电缆阻值位于电缆阻值状态区间内，则光伏电池组件继续正常使用，在光伏电池组件使用时电缆阻值位于电缆阻值状态区间外，则对电缆进行温度控制处理，通过启动散热模块对电缆进行及时降温，从而降低电缆阻值，使电缆阻值稳定在电缆阻值状态区间内，使光伏电池组件在安全的发电功率预设波动范围内稳定运行。