基于叉指电容效应的光伏组件覆冰雪监测技术

冰雪附着对寒冷地区光伏组件的发电效率影响极大,可使光伏电站发电量大幅降低。为此提出了一种基于叉指电容传感器的光伏组件覆冰雪在线监测方法,可对荒野光伏组件冰雪进行连续监测。首先对叉指电容传感器测量原理进行了分析,论证了覆冰雪监测的可行性;随后建立了叉指电容传感器有限元仿真模型,研究了电极覆盖率、叉指宽度、叉指对数、叉指长度对传感器输出特性的影响,并基于信号强度,灵敏度和穿透深度对覆冰雪叉指电容传感器进行了参数优化;最后搭建光伏组件覆冰雪实验平台,通过实验与仿真对比,验证了所设计覆冰雪监测传感器的可行性。仿真及实验结果表明,设计的传感器能够在一定范围内监测覆冰雪厚度。该技术为偏远地区光伏组件覆冰雪覆盖远程感知提供了新思路,有助于光伏组件发电效率短期预测。