一种标杆光伏组串选取方法及其在故障诊断中的应用

为实现对光伏组串故障的准确、快速诊断,以满足光伏电站数智化运维的需求,同时针对实际运行中的光伏组串基准运行状态难以确定的问题,提出一种基于实际运行数据的基准运行状态下的光伏组串(即标杆光伏组串)选取方法,并将其应用于光伏组串故障诊断中。首先利用多指标综合评价算法选取光伏标杆组串;然后利用标杆光伏组串与其他光伏组串间的输出电压、输出电流的相对误差,基于3σ准则设计了光伏组串故障诊断规则;最后利用某集中式光伏电站中光伏组串的实际运行数据对所提方法的合理性和有效性进行验证。研究结果显示:1)通过与其他光伏组串的输出功率进行对比,验证了所选标杆光伏组串的合理性;2)故障光伏组串所显示出的故障状态与基于所提出的故障诊断规则得到的结果一致,证明了此故障诊断方法的有效性。

基于图神经网络的光伏组串故障诊断

光伏组串运行状态分析是建模和故障诊断的基础,而故障诊断是保障光伏系统安全经济运行的重要手段。提出基于图神经网络的邻近光伏组串故障诊断模型,通过比较历史窗口期内光伏组串的电流和电压数据来监测光伏系统的运行状态。该方法无需新增传感器设备,电流和电压数据直接通过逆变器获得。选取某光伏电站6组典型光伏组串,仿真模拟了常见故障运行状态和正常运行状态,并结合仿真数据对图神经网络模型进行了训练和测试。测试结果显示,尽管6个典型组串在光伏组件数量、方向、位置等方面存在较大差异,训练好的图神经网络模型仍然可对5种常见故障进行实时监测和诊断。对比测试的结果显示:在没有天气数据的情况下,图神经网络模型的诊断准确率高于当前精度较高的两种常见诊断方法;此外,图神经网络模型可推广到未经训练的光伏组串,并且能在多个光伏组串同时发生故障时保持较高的诊断准确率。

组串式PCS故障录波数据传输系统设计

设计了一种组串式PCS故障录波数据传输系统,功率模块能够对故障前后的模拟量数据进行记录,传输并保存到控制模块。还提出了一种双缓冲传输机制,能够有效缩短录波文件传输时间。研究人员可以将录波文件导出到电脑,分析事故原因,提高储能PCS的可靠性和安全性。

组串式及集中式逆变器方案比选及应用场景分析

为研究光伏组件中逆变器的选型,对存在的直流电压转交流电压存在大量的波形失真度问题进行有效分析解决,开展对组串式逆变器与集中式逆变器的技术方案比较分析,以得出在特定光伏应用场景下的最为合适的逆变器选用方案;其次为解决逆变器的使用能效最大化问题,引入光伏阵列因素,对光照资源进行数据整合分析,得出在大型光伏发电场区中进行光伏组件安装方法的最佳搭配模式。分析结果表明:集中式逆变器具有在大型平坦且光照充足的场景中进行工程建设的突出优势。

组串式逆变器冷却系统优化

文章针对组串式逆变器冷却系统展开优化,提出复合结构散热器、高性能风扇、嵌入式热管和液冷系统相结合的创新优化方案。通过实验测试,优化后的冷却系统在散热效率、均温性、动态特性等方面有着显著提升,绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor,IGBT)模块和电解电容最高温度分别降低了20.1℃和15.8℃,系统效率提高了0.8个百分点。

浅谈光伏组串电流传感器的应用

目前,国内光伏产业链各个环节已经相当完整,参与其中的厂家众多,光伏市场日趋饱和。随着光伏组件的高度集成化,新器件的工艺提升,对电流检测提出了更高的要求,包括高精度、高灵敏度、高稳定性、高可靠性和快速响应等方面。光伏组串电流检测是光伏逆变器中的一个重要功能模块,通过对组串电流的准确监测和分析,能够有效保证光伏系统的安全运行和性能优化。本文从实际应用出发,为解决常见的传感器故障等问题,提出通过选择高精度、抗干扰能力强的光伏组串电流传感器,合理安装和布置传感器等方法。

高海拔光伏电站光伏组串的优化设计

目前,光伏电站在高海拔地区建设的情况愈来愈多,因高海拔导致的环境温度降低、逆变器降容、辐照度变化等情况均对光伏组件串联数的设计产生了较大影响,单一采用《光伏发电站设计规范》GB 50797-2012中的公式计算具有一定的局限性。通过综合考虑项目所在地海拔、辐照度、环境温度、光伏组件温度等影响因素,结合国标及IEC相关规程规范,提出了计算光伏组件串联数的综合方法并予以应用,取得了较好的效果,相关经验可为类似情况的光伏电站组串设计提供参考。

光伏电站场区电气损耗计算及组串直流电缆选型分析——以江苏省苏州市某集中式渔光互补光伏电站为例

光伏电站越来越多,如何保障光伏电站高效发电成为运营商面临的首要问题。解决该问题,首先需进行光伏电站设备损耗分析,明确电站损耗发生在哪里,影响有多大。本文主要针对光伏电站的电气损耗部分展开论述,提出电气损耗的组成以及各部分损耗的计算步骤和方法,并给出了某参照项目的损耗值占比。另外对组件直流电流接线方式及型号选择进行了分析比选。以上,为光伏电站方案选择和设计原则制定提供依据,保障电站总体发电量及经济收益。

组串型光伏逆变器集群谐振自适应抑制方法的研究

常规的组串型光伏逆变器集群谐振自适应抑制方法为使用最大功率点跟踪法消除低次谐波,该方法易受双反馈协同控制作用影响,导致谐波畸变率过高,因此,需要设计一种全新的组串型光伏逆变器集群自适应抑制方法。构建光伏逆变器集群自适应抑制参数估计模型,提出了组串型光伏逆变器集群谐振自适应抑制策略,实现了光伏逆变器集群谐振自适应抑制。结果表明,设计的光伏逆变器集群谐振自适应抑制方法的抑制效果较好,不同输出功率百分比下的谐波畸变率均较低,具有可靠性和一定的应用价值。

210 mm大尺寸硅片光伏组件和组串式逆变器的匹配性研究

将采用210 mm大尺寸硅片的光伏组件(下文简称为“210 mm硅片光伏组件”)串联成的两个光伏组串输入1个最大功率点追踪(MPPT)时,光伏组串的输出电流会大于MPPT的输入电流,从而产生限流损失。针对当前210 mm硅片光伏组件与现有组串式逆变器之间不匹配导致的限流损失、过载损失问题,首先利用PVsyst仿真软件对3种逆变器设置模式时逆变器的限流损失和过载损失情况进行模拟,从中选取最优的逆变器设置模式;然后模拟分析采用“多MPPT+power sharing”逆变器设置模式时,组串式逆变器在不同太阳能资源区和不同容配比下的限流损失和过载损失情况。模拟结果显示:对于1个MPPT的最大输入电流为30 A的组串式逆变器而言,其限流损失随容配比增大有先增后减的趋势,当容配比较大时则以交流输出端过载损失为主。因此,在进行光伏组件和组串式逆变器选型时,应根据二者的最新发展情况,选用合理的配置,避免限流损失和过载损失,以提升光伏电站的收益。

基于组串逆变器提升光伏电站发电量的研究

我国光伏电站以集中式为主,由于光伏电站所处环境具有复杂性、多样性的特点,采用集中式逆变器无法提升光伏电站发电量和发电收益。组串式逆变器可实现多路MPPT跟踪,并具有智能化的优点,可适应复杂的地理环境。本文基于组串式逆变器拓扑,依托数字孪生技术预测光伏电站的发电量,有效提升了光伏电站的发电量,实现了光伏电站的智能化管理。

组串式光伏逆变器电气绝缘设计

组串式光伏逆变器直流电压最高至DC1500 V,交流电压可达AC800 V,各个环节均存在人工带电操作的情况,因此电气绝缘设计极为重要。鉴于此,从逆变器设计及工程应用出发,遵循光伏逆变器的安规标准,提出低成本的电气绝缘设计方案,既满足了各类型的电气间隙和爬电距离要求,又能控制成本,从而适应市场需求。

基于光伏区组串式逆变器布置方案优化研究

组串式逆变器在实际项目应用过程中存在两种布置方式,即组串式逆变器分散布置在方阵当中和组串式逆变器集中布置在箱变附近,其中第二种方案也称为“虚拟集中式”方案。本报告针对组串式逆变器虚拟集中式方案与分散式布置方案之间的差别进行了研究,为光伏项目设计方案提供指导。

基于组串型逆变器的光伏发电系统精细化设计

以组串型光伏逆变器为背景,从系统构成出发,设计目标为导向,阐述了组串设计,排布设计,倾角设计,间距设计,电缆敷设设计,光伏子阵设计;然后通过分析单元电气拓扑与单元通信拓扑,得出单元系统成本和精细化设计价值,全过程阐述了基于组串型逆变器光伏发电系统的精细化设计。

基于时间序列波形特征的光伏组串热斑故障诊断方法

利用FusionSolar平台的光伏发电系统直流侧电气数据资源,通过研究热斑故障对光伏组串输出特性的影响作用,提出一种基于时间序列波形特征的热斑故障诊断方法。通过分析热斑产生和演变机理,以及与其他类型故障在I-V曲线和时间序列中的特征差异,获得热斑在电流和电压时间序列中的波形变化规律;构造适应于时序图波形特征的热斑故障的函数形式,提取故障诊断特征向量;结合现场运维经验,建立模糊推理故障诊断系统,实现热斑故障的原因判定和程度估算。实验结果表明:热斑故障在组串输出的电流/电压时序图波形中,具有独特、对应的变化关系,所构造的函数形式能够明确表征波形变化规律,所建立的模糊推理系统可实现热斑故障的有效、可靠诊断。

浅析低效光伏组串的原因与治理

近年来,随着我国光伏产业的飞速发展,光伏项目由早期的依赖于国家财政补贴到前几年的平价上网再到今天的竞价上网。可以这么说,光伏电站主要设备能否长期安全可靠运行,是光伏电站预期收益能否实现的关键因素。众所周知,光伏电站是由于若干个光伏子阵组成,光伏子阵是由若干个光伏组串组成,保证光伏组串的正常运作有着越来越重要的意义。对于光伏组串而言,突发低效光伏组串是一种常见的故障类型。所谓突发低效,是指由外部环境变化引起的低效,如降雨、大风、外力破坏、异物附着等造成的光伏组串低效。因而,为了保证光伏组串的正常运作,需要对光伏组串进行精细化低效诊断和治理,确保光伏电站在全寿命周期内安全可靠运行。

基于组合赋权与云模型的光伏组串工作状况评价

针对缺少评价光伏组串工作状况的方法的现状,提出使用组合赋权与云模型的方式对不同工作状况下的光伏组串进行工况评估。考虑光伏电站的外界环境及运行条件,选取9个评价指标建立光伏组串工作状况评价体系,其中使用层次分析法和熵权法相结合的方式进行组合赋权,有效避免了指标单一方法赋权的片面性,最后应用云模型对组串的不同工况进行等级评估,仿真结果表明,研究方法能够有效地评价光伏组串的工作状况。

基于模块化设计的光伏组串自动装配生产线研制

随着“碳达峰、碳中和”政策的实施,新能源场站建设进入了快车道,针对光伏电站提高建设效率的需要,提出了一种基于模块化设计的光伏组串自动化装配生产线架构,包含送料AGV、工业机器人、装配模块、输送带、工业互联网、RFID模块等。送料AGV完成太阳能电池板等的配送,工业机器人完成太阳能电池板在支架上的放置,装配模块完成将太阳能电池板与支架固定,工业互联网完成装配相关的信息的传输。实践表明该生产线能完成光伏组串自动装配,可有效地提高光伏电站的建设速度。

光伏电站发电异常组串分析与处理

在光伏电站开展光伏组串离散率分析,通过有效的数据筛查与比对,可有效分析光伏组串发电异常原因,对无人机采集红外成像数据的智能分析,可有效发现光伏组件的异常状态。通过对光伏组串离散率分析与无人机智能巡检系统检测结论的综合分析,可有效确认光伏现场设备的异常状态,辅助光伏电站制定科学有效的运维消缺计划,将项目成果的应用固化至生产管理工作当中,可形成有效的光伏电站运维管理模式,提升光伏电站运维管理效率。本文从现场组串异常分析的实践出发,对全面科学开展光伏组串及组件异常分析,提高光伏电站消缺效率进行了总结,对提升光伏电站的生产管理效率提供了有效方法。

210 mm大尺寸硅片光伏组件和组串式逆变器的匹配性研究

针对210 mm大尺寸硅片光伏组件与现有组串式逆变器之间不匹配会产生限流损失、过载损失等问题,本文以某光伏电站为例进行研究,使用PVsyst仿真工具进行仿真模拟实验,并分析实验结果,提出选型意见。