太陽光發(fā)電監(jiān)視方法以及在該方法中使用的太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及太陽光發(fā)電監(jiān)視方法以及在該方法中使用的太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)，上述太陽光發(fā)電監(jiān)視方法包括：計算電纜損耗的步驟、計算最大電力點追隨損耗的步驟、計算逆變器損耗的步驟、計算系統(tǒng)輸出系數(shù)的步驟、計算模塊溫度損耗的步驟、基于上述各步驟中計算出的電纜損耗、最大電力點追隨損耗、逆變器損耗、系統(tǒng)輸出系數(shù)以及模塊溫度損耗進(jìn)行綜合運算來計算模塊損耗的步驟、以及顯示上述各步驟中計算出的電纜損耗、最大電力點追隨損耗、逆變器損耗、模塊溫度損耗以及模塊損耗并且進(jìn)行監(jiān)視的步驟。
【專利說明】太陽光發(fā)電監(jiān)視方法以及在該方法中使用的太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通過對太陽電池陣列的發(fā)電損耗實時地進(jìn)行監(jiān)視而能夠進(jìn)行應(yīng)對措置的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法以及在該方法中使用的太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著地球資源的減少和環(huán)保意識的提高，各國努力進(jìn)行替代能源，例如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、水能等的開發(fā)，其中，基于太陽光的發(fā)電最受矚目。太陽光發(fā)電是潔凈的，具有不會產(chǎn)生環(huán)境污染，不會枯竭，發(fā)電裝置與建筑物容易結(jié)合等的優(yōu)點，此外近年來與半導(dǎo)體材料的飛躍相伴而持續(xù)提高太陽光的光電轉(zhuǎn)換效率，因此這也帶來了太陽能電池模塊的廣泛應(yīng)用。
[0003]在太陽光發(fā)電系統(tǒng)中與現(xiàn)有的電力系統(tǒng)存在較大的差異，該差異在于，通過對太陽能電池以串聯(lián)或者并聯(lián)的方式進(jìn)行配置和組裝而構(gòu)成太陽能電池模塊(太陽能板)，然后根據(jù)具有太陽能電池模塊的額定輸出電力、裝置的傾斜角度以及最大電力點追隨(MPPT:Maximum Power Point Tracking)的功能的逆變器(Inverter)或者電力分配器(PowerCondit1ner)而決定輸出電壓的范圍，最后將太陽能電池模塊串聯(lián)或者并聯(lián)而構(gòu)成優(yōu)選的太陽電池陣列，由此得到最佳的輸出電力。
[0004]當(dāng)前，世界各國相繼努力進(jìn)行太陽光發(fā)電廠的構(gòu)建。但是，太陽光發(fā)電的發(fā)電效率受發(fā)電廠的設(shè)置部位(例如發(fā)電廠的所在經(jīng)緯度、山、平地等)、天氣條件(例如太陽輻射、溫度、天氣狀況等)、或者太陽能電池模塊的傾斜角度、方位角等影響，進(jìn)而太陽光發(fā)電系統(tǒng)中的電子部件(例如逆變器或者電力的傳送線路等)、或者太陽光發(fā)電系統(tǒng)的周邊硬件(例如太陽輻射計、溫度計、電壓電流計等)也對發(fā)電效率給予影響。因此，需要監(jiān)視太陽光發(fā)電廠的發(fā)電效率，明確辨明影響太陽光發(fā)電效率的主要因素，進(jìn)而能夠進(jìn)行對應(yīng)措置的系統(tǒng)。
[0005]在專利文獻(xiàn)I中，登載了太陽光發(fā)電系統(tǒng)及其監(jiān)視方法，該太陽光發(fā)電系統(tǒng)包括:由多個太陽能電池模塊構(gòu)成的太陽電池陣列、電壓測量傳送單元、無線信號接收裝置、以及診斷單元，利用電壓測量傳送單元對從各太陽能電池模塊輸出的電壓進(jìn)行測量，將測量出的信息轉(zhuǎn)換為無線信號，利用無線信號接收裝置接收無線信號，并且將該無線信號轉(zhuǎn)換為傳送信息，利用診斷單元對從無線信號接收裝置輸出的傳送信息進(jìn)行解析，由此發(fā)出解析信息。由此，通過無線網(wǎng)絡(luò)的傳送方式迅速反映各光電模塊的運轉(zhuǎn)狀況，從而能夠診斷不良或者效率差的模塊，并且實時進(jìn)行交換，由此能夠抑制因壞掉的光電模塊引起的系統(tǒng)整體的效率變差的情況。
[0006]上述的專利文獻(xiàn)I所記載的太陽光發(fā)電系統(tǒng)及其監(jiān)視方法能夠檢測光電模塊的發(fā)電異常，但如上述那樣，僅能夠通過對各太陽能電池模塊進(jìn)行異常診斷由此對各太陽能電池模塊的功能是否存在異常進(jìn)行辨明，從而更換存在異常的太陽能電池模塊。
[0007]然而，如上述那樣，太陽光發(fā)電系統(tǒng)中的其他的電子部件(例如逆變器或者電力的傳送線路等)、或者太陽光發(fā)電系統(tǒng)的周邊硬件(例如太陽輻射計、溫度計、電壓電流計等)也可能影響發(fā)電效率的辨明。其中，在專利文獻(xiàn)I中未記載相對于與之相關(guān)的電子部件或者周邊硬件的辨明方法。因此，目前為止并不存在能夠明確辨明影響太陽光發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率的各主要因素的方法。
[0008]此外，大型的太陽光發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)由通常PR值(PR Performance Rat1 ;系統(tǒng)輸出系數(shù))而評價系統(tǒng)的發(fā)電效率。該PR值是評價系統(tǒng)的發(fā)電效率的指標(biāo)，是模塊將從太陽光吸收到的能量轉(zhuǎn)換為發(fā)電量的比例，該數(shù)值越高則效率越高，表示太陽光發(fā)電系統(tǒng)能夠?qū)⒃蕉嗟奶柟獾哪芰哭D(zhuǎn)換為電能。但是，由于僅依靠PR值無法正確評價太陽光發(fā)電系統(tǒng)的實際的運轉(zhuǎn)狀況，所以如果不對PR值與發(fā)電損耗的各主要因素進(jìn)行總合評價，則無法對太陽光發(fā)電系統(tǒng)正確地進(jìn)行維護(hù)和運營管理。
[0009]專利文獻(xiàn)1:臺灣專利申請第98144588號


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本
【發(fā)明者】鑒于上述現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)無法明確辨明影響太陽光發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率的主要因素的情況而開始研究開發(fā)，期待能夠解決上述的課題。
[0011]本發(fā)明的一個目的在于提供對于不同的太陽電池陣列彼此的相關(guān)硬件，例如逆變器、電力的傳送電路、或者各傳感器(例如太陽輻射計、溫度計、電壓電流計、功率表等)進(jìn)行比較，由此辨明其運轉(zhuǎn)狀況，進(jìn)而能夠發(fā)現(xiàn)異常的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法。此外，還能夠經(jīng)由各種實時信息的整理以及解析，確認(rèn)用于信息收集的軟件的運轉(zhuǎn)狀況，由此確認(rèn)其精度，或者發(fā)現(xiàn)異常。
[0012]本發(fā)明的又一個目的在于提供對太陽光發(fā)電系統(tǒng)所使用的太陽能電池模塊的發(fā)電效率進(jìn)行監(jiān)視，并且能夠檢測其異常的太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)。經(jīng)由針對太陽能電池模塊的發(fā)電損耗的實時計算，針對太陽光發(fā)電系統(tǒng)所使用的太陽能電池模塊而監(jiān)視實際的發(fā)電效率，由此能夠?qū)κ欠癞a(chǎn)生效能的劣化進(jìn)行確認(rèn)。
[0013]本發(fā)明的第一方式是對由太陽電池陣列以及各傳感器構(gòu)成的太陽光發(fā)電系統(tǒng)中的各種發(fā)電損耗進(jìn)行監(jiān)視，并且檢測異常的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法，其特征在于，包括:通過基于上述太陽光發(fā)電系統(tǒng)中的不同的DC功率表的數(shù)值差異，或者基于配線的電阻和DC功率表的數(shù)值進(jìn)行運算來計算電纜損耗的步驟；通過基于上述太陽光發(fā)電系統(tǒng)中的DC功率表與電壓電流測量器的數(shù)值差異，或者基于上述太陽光發(fā)電系統(tǒng)中的太陽輻射計的數(shù)值和DC功率表的數(shù)值進(jìn)行運算來計算最大電力點追隨損耗的步驟；基于DC功率表與AC功率表的數(shù)值差異來計算逆變器損耗的步驟；計算系統(tǒng)輸出系數(shù)的步驟；通過基于上述太陽電池陣列的額定輸出電力、上述太陽電池陣列的溫度系數(shù)、電壓電流測量器的數(shù)值、太陽輻射計的數(shù)值、溫度計的數(shù)值以及AC功率表的數(shù)值進(jìn)行綜合運算來計算模塊溫度損耗的步驟；通過基于上述各步驟中計算出的上述電纜損耗、上述最大電力點追隨損耗、上述逆變器損耗、上述系統(tǒng)輸出系數(shù)以及上述模塊溫度損耗進(jìn)行綜合運算來計算模塊損耗的步驟；以及顯示上述各步驟中計算出的上述電纜損耗、上述最大電力點追隨損耗、上述逆變器損耗、上述模塊溫度損耗以及上述模塊損耗并且進(jìn)行監(jiān)視的步驟。
[0014]本發(fā)明的第二方式是使用權(quán)利要求1?15中任一項所述的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法來監(jiān)視太陽光發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電損耗的太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于，具備:多個太陽電池陣列，它們構(gòu)成為通過以串聯(lián)或者并聯(lián)的方式配置和組裝多個太陽能電池模塊來構(gòu)成太陽電池陣列單元，而且由上述太陽電池陣列單元構(gòu)成多個太陽電池陣列；逆變器，其將從上述太陽電池陣列輸出的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力；信息收集器，其用于收集在上述太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)中的各種發(fā)電損耗的計算中使用的信息；運算裝置，其與上述信息收集器連接，該運算裝置基于從上述信息收集器發(fā)送來的各種發(fā)電損耗的信息來計算上述太陽電池陣列的各種發(fā)電損耗；顯示監(jiān)視裝置，其與上述運算裝置連接，該顯示監(jiān)視裝置顯示利用上述運算裝置計算出的各種發(fā)電損耗并進(jìn)行監(jiān)視；以及報警、建議裝置，其與上述顯示監(jiān)視裝置連接，該報警、建議裝置基于在上述顯示監(jiān)視裝置顯示的各種發(fā)電損耗的監(jiān)視結(jié)果來發(fā)出報警、建議。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠?qū)μ柟獍l(fā)電系統(tǒng)中的各種發(fā)電損耗進(jìn)行監(jiān)視來檢測異常的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法以及在該方法中使用的太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是表示用于監(jiān)視在本發(fā)明的太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)中使用的發(fā)電損耗的各種信息的傳送流程的示意圖。
[0017]圖2是表示基于本發(fā)明的實時顯示監(jiān)視裝置的信息更新的時機(jī)的示意圖。
[0018]圖3是表示本發(fā)明的太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)的主要部分的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖4是表示針對不同的太陽電池陣列彼此的在一定的時間區(qū)間內(nèi)的電纜損耗的監(jiān)視結(jié)果的圖表。
[0020]圖5是表示針對不同的太陽電池陣列彼此的在一定的時間區(qū)間內(nèi)的逆變器損耗的監(jiān)視結(jié)果的圖表。
[0021]圖6是表示針對不同的太陽電池陣列彼此的在一定的時間區(qū)間內(nèi)的溫度計的測量結(jié)果的圖表。
[0022]圖7是表示針對不同的太陽電池陣列彼此而計算出的系統(tǒng)輸出系數(shù)、電纜損耗、模塊溫度損耗、逆變器損耗、最大電力點追隨損耗、模塊損耗的解析結(jié)果的圖表。
[0023]圖8是表示在一定的時間區(qū)間內(nèi)太陽輻射計的測量結(jié)果的圖表。
[0024]圖9是表示針對不同的太陽電池陣列彼此的在一定的時間區(qū)間內(nèi)的模塊損耗的計算結(jié)果的圖表。

【具體實施方式】
[0025]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。
[0026]本發(fā)明的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法能夠?qū)τ绊懱栯姵仃嚵械陌l(fā)電量的電纜損耗(Cable Loss)A、最大電力點追隨損耗(MPPT Loss) B、逆變器損耗(Inverter Loss) C、模塊溫度損耗(Temperature Loss)E以及系統(tǒng)輸出系數(shù)(Performance Rat1)D分別進(jìn)行計算，并且能夠基于計算出的上述各種發(fā)電損耗A、B、C、E以及系統(tǒng)輸出系數(shù)D對模塊損耗(Module Loss)F 進(jìn)行計算。
[0027]廣泛來講，模塊損耗包括基于表面污染、模塊的串聯(lián)或者并聯(lián)引起的發(fā)電失配(mismatch)、以及基于不同的太陽輻射狀況下的光電轉(zhuǎn)換效率變化等引起的損耗。由于上述的損耗與太陽能電池模塊的狀態(tài)相關(guān)性較高，所以此處通稱為模塊損耗。因此，針對上述計算出的模塊損耗F,而對太陽福射量等級校正值(Irradiance Level Correct1n) G和太陽福射AM校正值(Irradiat1n Air Mass Correct1n) H進(jìn)行計算,然后校正模塊損耗F,由此能夠提高模塊損耗F的精度。其最終目的在于長期監(jiān)視太陽能電池模塊的發(fā)電效率，并將其作為模塊是否劣化的參考信息。上述各損耗A、B、C、F以及校正值G、F的表現(xiàn)方式可以為％、W、kWh、kffh/kffp、或者其他的瞬間或者累積的能量的單位。
[0028]在將從太陽電池陣列輸出的直流電向逆變器傳送的過程中，由于傳送線路自身的電阻而帶來電力損耗，因此在太陽光發(fā)電的發(fā)電損耗的計算時還不得不考慮基于電力的傳送線路的發(fā)電損耗。電纜損耗A是在從太陽電池陣列到逆變器的電力傳送過程中產(chǎn)生的電力損耗。
[0029]基于太陽能電池模塊的可轉(zhuǎn)換的能量由太陽光的太陽輻射強(qiáng)度以及模塊的溫度決定。由于不同的操作環(huán)境以及天氣條件，而使太陽能電池模塊的電力輸出也不同，因此需要設(shè)置最大電力點追隨器并且進(jìn)行監(jiān)視。最大電力點追隨器在太陽輻射強(qiáng)度變化時追隨太陽能電池模塊的最大電力點輸出，并且即便在遮擋了太陽能電池模塊的一部分的情況下，也能夠使太陽能電池模塊的電力輸出為最大。但是，在由于太陽光被瞬間遮擋而引起的電力降低時，還存在最大電力點追隨器不能追隨最大電力點的可能性，因此產(chǎn)生最大電力點追隨損耗。本發(fā)明的最大電力點追隨損耗B是由于無法利用最大電力點追隨器追隨太陽光的照射、或者無法實時檢測太陽電池陣列的發(fā)電電力而引起的電力損耗。
[0030]逆變器損耗C是由于逆變器將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力而引起的電力損耗。
[0031]系統(tǒng)輸出系數(shù)D是與太陽電池陣列的額定輸出電力對應(yīng)的發(fā)電的系統(tǒng)輸出系數(shù)。
[0032]太陽能電池模塊由于太陽光的照射而溫度升高，但若模塊的溫度升高，則發(fā)電量降低。模塊溫度損耗E是基于太陽電池陣列的操作溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度25°C之間的溫度差的電力損耗。
[0033]太陽能電池模塊的光電轉(zhuǎn)換效率伴隨太陽輻射狀況而變化。例如在標(biāo)準(zhǔn)試驗條件(太陽輻射強(qiáng)度1000W/m2)下，假設(shè)在太陽能電池模塊的光電轉(zhuǎn)換效率為10%的情況下，意味著面積Im2的太陽能電池模塊能夠輸出100W的電力。但是，實際上，在太陽輻射量較低(例如200W/m2)的情況下，光電轉(zhuǎn)換效率降低(例如降低至9%)。在這種情況下，太陽能電池模塊僅輸出18W的電力，而不是理論值的20W。本實施方式中的太陽輻射量等級校正值G是用于對不同的太陽輻射狀況下的發(fā)電損耗進(jìn)行校正的值。
[0034]在太陽能電池模塊設(shè)置于不同的緯度或者傾斜角度的情況下，太陽光的光譜也不同，與標(biāo)準(zhǔn)試驗條件(AM1.5)存在差異。AM(Air Mass)是太陽光的不同的波長中的光量分布。因此，在本實施方式中，通過對太陽輻射AM校正值進(jìn)行計算，而對不同的太陽光譜中的相對于標(biāo)準(zhǔn)日照條件AMl.5的發(fā)電損耗進(jìn)行校正。
[0035]以下，參照圖1對電纜損耗A、最大電力點追隨損耗B、逆變器損耗C、系統(tǒng)輸出系數(shù)D、模塊溫度損耗E、模塊損耗F、太陽輻射量等級校正值G以及太陽輻射AM校正值H各自的計算方法進(jìn)行說明。圖1是表示使用于太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)，計算發(fā)電損耗并且用于監(jiān)視的各種信息的傳送流程的示意圖。
[0036]基于設(shè)置于太陽電池陣列端的陣端DC功率表的數(shù)值bl與設(shè)置于逆變器端的逆變器端DC功率表的數(shù)值Cl之差、或者基于用于將太陽電池陣列與逆變器連接的直流線路的電阻al與逆變器端DC功率表的數(shù)值Cl (電流值)進(jìn)行運算，由此計算電纜損耗A。
[0037]基于陣端DC功率表的數(shù)值bl與用于對太陽電池陣列的電壓電流值進(jìn)行測量的電壓電流測量器的數(shù)值b2之差、或者用于對入射至太陽電池陣列的太陽輻射強(qiáng)度進(jìn)行測量的太陽輻射計的數(shù)值b3與逆變器端DC功率表的數(shù)值Cl (電流、電壓、電力值)進(jìn)行運算，由此計算最大電力點追隨損耗B。
[0038]基于逆變器端DC功率表的數(shù)值Cl與設(shè)置于逆變器端的AC功率表的數(shù)值c2之差來計算逆變器損耗C。
[0039]根據(jù)下述算式I計算系統(tǒng)輸出系數(shù)D。在算式I中，c2是AC功率表的數(shù)值(發(fā)電量)，a2是太陽電池陣列的額定輸出電力，b3是用于對入射至太陽電池陣列的太陽輻射強(qiáng)度進(jìn)行測量的太陽輻射計的數(shù)值，1000w/m2是標(biāo)準(zhǔn)太陽輻射量。
[0040](算式I)
[0041 ] D = c2/ [a2 X (b3/1000ff/m2)]
[0042]基于用于對額定輸出電力a2、太陽電池陣列的溫度系數(shù)a3、電壓電流測量器的數(shù)值b2、太陽輻射計的數(shù)值b3、以及太陽電池陣列的溫度進(jìn)行測量的溫度計的數(shù)值b4以及AC功率表的數(shù)值c2進(jìn)行綜合運算，由此計算模塊溫度損耗E。另外，也可以代替上述AC功率表的數(shù)值c2，而基于陣端DC功率表的數(shù)值bl或者逆變器端DC功率表的數(shù)值Cl計算模塊溫度損耗E。
[0043]最后，基于上述計算出的電纜損耗A、最大電力點追隨損耗B、逆變器損耗C、系統(tǒng)輸出系數(shù)D、以及模塊溫度損耗E進(jìn)行綜合運算，由此計算模塊損耗F。計算出的模塊損耗能夠為了長期監(jiān)視太陽能電池模塊的發(fā)電效率而使用，能夠作為模塊是否劣化的參考信息。
[0044]基于不同的太陽輻射狀況下的模塊中的實際的光電轉(zhuǎn)換效率a4、陣端DC功率表的數(shù)值bl、太陽輻射計的數(shù)值b3進(jìn)行綜合運算，由此計算太陽輻射量等級校正值G。
[0045]基于太陽電池陣列的緯度以及傾斜角度的信息a5、某個太陽輻射計的數(shù)值b3、其他的太陽輻射計的數(shù)值b5、分光光度計的數(shù)值b6進(jìn)行綜合運算，由此計算太陽輻射AM校正值H。上述某個太陽輻射計的傾斜角度被設(shè)定為與太陽電池陣列的傾斜角度相同。其他的太陽輻射計是全天太陽輻射計，其與地面之間的角度為O °。分光光度計是用于測量不同的波長中太陽光光譜的光量分布的裝置。
[0046]以上，使在各種發(fā)電損耗A、B、C、F和校正值G、H的計算中使用的信息分別被發(fā)送并存儲于信息收集器，并且從上述信息收集器被發(fā)送至運算裝置，由此利用運算裝置對電纜損耗A、最大電力點追隨損耗B、逆變器損耗C、系統(tǒng)輸出系數(shù)D、模塊溫度損耗E、模塊損耗F、太陽輻射量等級校正值G以及太陽輻射AM校正值H進(jìn)行計算。
[0047]之后，利用運算裝置計算出的電纜損耗A、最大電力點追隨損耗B、逆變器損耗C、系統(tǒng)輸出系數(shù)D、模塊溫度損耗E、模塊損耗F、太陽輻射量等級校正值G以及太陽輻射AM校正值H被發(fā)送至實時顯示監(jiān)視裝置(在圖1中省略了信息被發(fā)送至信息收集器以及運算裝置的流程的圖示)。此外，使在各種發(fā)電損耗A、B、C、F與校正值G、H的計算中使用的上述數(shù)值al?a5、bl?b6、cl、c2的信息也被發(fā)送并存儲于上述實時顯示監(jiān)視裝置，并且利用上述實時顯示監(jiān)視裝置進(jìn)行解析，由此針對各種發(fā)電損耗實時地進(jìn)行監(jiān)視。
[0048]以下，參照圖2對上述實時顯示監(jiān)視系統(tǒng)中的信息更新的時機(jī)進(jìn)行說明。
[0049]該實時顯示監(jiān)視裝置能夠設(shè)定為在規(guī)定的時機(jī)(a)進(jìn)行信息更新。上述規(guī)定的時機(jī)(a)例如可以為每日、每周或者每月，也可以根據(jù)要監(jiān)視各種發(fā)電損耗的時機(jī)而設(shè)定信息更新的頻率。要監(jiān)視的各種發(fā)電損耗的信息區(qū)間是從信息更新的時機(jī)向前推移規(guī)定的時間區(qū)間(b)。上述規(guī)定的時間區(qū)間(b)例如可以為兩周、一個月或者任意的時間區(qū)間。圖2中的兩個箭頭A之間的區(qū)間表示信息的更新頻率，例如每日、每周或者每月，箭頭B表示向前推移規(guī)定的時間區(qū)間，例如兩周、一個月或者任意的時間區(qū)間。
[0050]從信息更新的時機(jī)向前推移規(guī)定的時間區(qū)間的理由在于，若僅對監(jiān)視當(dāng)時的時機(jī)下的發(fā)電損耗進(jìn)行監(jiān)視，則存在太陽能電池模塊的發(fā)電狀況受天氣狀況影響的可能性，從而存在監(jiān)視當(dāng)時的時機(jī)的發(fā)電量大幅度變動的風(fēng)險，因此存在解析信息不適合作為參考信息的情況。因此，通過選擇規(guī)定的時間區(qū)間，而對太陽電池陣列間的相關(guān)硬件(例如逆變器、電力的傳送電路、或者各傳感器(例如太陽輻射計、分光光度計、溫度計、電壓電流計、以及功率表等))進(jìn)行比較，由此判斷其功能是否存在異常、或者能夠發(fā)現(xiàn)異常。此外，通過各種實時信息的整理和解析，而確認(rèn)信息收集軟件的運轉(zhuǎn)狀況，由此能夠確認(rèn)其精度，此外還能夠發(fā)現(xiàn)異常。
[0051]以下，依次對利用系統(tǒng)輸出系數(shù)、電纜損耗、模塊溫度損耗、逆變器損耗、最大電力點追隨損耗、模塊損耗對太陽光發(fā)電系統(tǒng)的相關(guān)硬件或者信息收集軟件是否存在異常進(jìn)行辨明的流程進(jìn)行說明。
[0052](I)系統(tǒng)輸出系數(shù)
[0053]首先，基于針對不同的太陽電池陣列彼此而根據(jù)上述的算式I計算出的系統(tǒng)輸出系數(shù)來確認(rèn)是否存在異常值。若存在異常值，則對不同的太陽電池陣列彼此的發(fā)電量是否存在異常進(jìn)行比較。
[0054]不同的太陽電池陣列彼此的發(fā)電量是否存在異常的判斷比較是通過對不同的太陽電池陣列彼此的發(fā)電量、太陽輻射值以及模塊溫度進(jìn)行比較來進(jìn)行的。例如，太陽輻射值越高，表示吸收的太陽光也越多，發(fā)電量也應(yīng)該越高。但是，雖在某個時機(jī)各太陽電池陣列彼此的太陽輻射值幾乎一致，但在僅由于其中一個太陽電池陣列而使發(fā)電量較低的情況下，表示該太陽電池陣列的發(fā)電量產(chǎn)生異常。此外，模塊溫度與發(fā)電量具有相反的關(guān)系。模塊溫度越高，發(fā)電量越低。通過對發(fā)電量與模塊溫度進(jìn)行比較，也能夠?qū)μ栯姵仃嚵械陌l(fā)電量是否產(chǎn)生異常進(jìn)行辨明。
[0055]在發(fā)電量存在異常的情況下，進(jìn)一步對AC功率表的功能是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)。此處，對AC功率表的設(shè)定值或者參數(shù)等進(jìn)行確認(rèn)。在AC功率表的功能不存在異常的情況下，進(jìn)一步對太陽輻射計的功能是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)。在AC功率表以及太陽輻射計的功能均正常，但某個太陽電池陣列的發(fā)電量存在異常值的情況下，能夠考慮信息收集軟件的功能產(chǎn)生異常，因此對信息收集軟件進(jìn)行確認(rèn)。在信息收集軟件的功能也不存在異常的情況下，存在由于太陽能電池模塊的劣化或者其他的主要因素而使發(fā)電量降低的可能性，例如推測為存在由于太陽能電池模塊的表面污染而使發(fā)電量降低的可能性。
[0056]由此，能夠?qū)μ柟獍l(fā)電系統(tǒng)的相關(guān)硬件(AC功率表、太陽輻射計)或者信息收集軟件是否存在異常進(jìn)行判定，能夠確認(rèn)其精度，進(jìn)而能夠發(fā)現(xiàn)異常的產(chǎn)生源，并且還能夠?qū)μ柲茈姵啬K是否產(chǎn)生劣化進(jìn)行判定。
[0057](2)電纜損耗
[0058]首先，對針對不同的太陽電池陣列彼此而計算出的電纜損耗是否存在異常值進(jìn)行確認(rèn)。若存在異常值，則對針對不同的太陽電池陣列彼此而測量出的電流值進(jìn)行比較。
[0059]此處，針對不同的太陽電池陣列彼此而測量出的電流值是否存在異常的判斷比較是通過如上述那樣地對不同的太陽電池陣列彼此的發(fā)電量、太陽輻射值以及模塊溫度進(jìn)行比較而進(jìn)行的。例如，太陽輻射值越高，則輸出的電流值也應(yīng)該越高。
[0060]若上述的功率表的電流值存在異常，則首先，對是不是由于線路的劣化而使電阻值增高并且使電流值降低進(jìn)行確認(rèn)。在線路正常的情況下，進(jìn)一步對上述的功率表的功能是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)。此處，對上述的功率表的設(shè)定值或者參數(shù)等進(jìn)行確認(rèn)。在雖上述的功率表的功能均正常，但某個太陽電池陣列的發(fā)電量存在異常的情況下，可以考慮是信息收集軟件的功能存在異常，因此對于信息收集軟件進(jìn)行確認(rèn)。在信息收集軟件的功能不存在異常的情況下，存在由于太陽能電池模塊的劣化或者其他的主要因素而使發(fā)電量降低的可能性，例如推測為存在由于太陽能電池模塊的表面污染而使發(fā)電量降低的可能性。
[0061 ]由此，能夠?qū)μ柟獍l(fā)電系統(tǒng)的線路、相關(guān)硬件或者信息收集軟件是否存在異常進(jìn)行判定，確認(rèn)其精度、或者能夠發(fā)現(xiàn)異常，并且還能夠?qū)μ柲茈姵啬K是否產(chǎn)生劣化進(jìn)行判定。
[0062](3)模塊溫度損耗
[0063]對針對不同的太陽電池陣列彼此而計算出的模塊溫度損耗是否存在異常值進(jìn)行確認(rèn)。若存在異常值，則對針對不同的太陽電池陣列彼此而測量出的模塊溫度進(jìn)行比較。
[0064]此處，針對不同的太陽電池陣列彼此而測量出的模塊溫度是否存在異常是通過如上述那樣地對不同的太陽電池陣列彼此的發(fā)電量、太陽輻射值以及模塊溫度進(jìn)行比較而進(jìn)行的。例如，太陽輻射值越高，則模塊溫度也應(yīng)該越高。但是，雖在某個時機(jī)各太陽電池陣列的太陽輻射值幾乎一致，但在僅一個太陽電池陣列溫度較高或者較低的情況下，表示該太陽電池陣列的溫度產(chǎn)生異常。
[0065]此外，通過對各太陽電池陣列的設(shè)置部位、設(shè)置狀況或者操作環(huán)境進(jìn)行確認(rèn)，還能夠?qū)τ捎谀硞€太陽電池陣列的設(shè)置部位，而使測量出的太陽電池陣列的溫度產(chǎn)生差異、太陽電池陣列的設(shè)置狀況存在異常、或者由于當(dāng)時的天氣狀況，而使太陽電池陣列的溫度產(chǎn)生異常進(jìn)行判定。
[0066]在雖各太陽電池陣列彼此的設(shè)置狀況或者操作環(huán)境均不存在異常，但太陽電池陣列的溫度存在異常的情況下，進(jìn)一步對用于對太陽電池陣列的溫度進(jìn)行測量的溫度計的功能是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)。在溫度計的功能正常的情況下，存在信息收集軟件的功能存在異常的可能性，因此對于信息收集軟件進(jìn)行確認(rèn)。
[0067]由此，能夠?qū)μ柟獍l(fā)電系統(tǒng)的設(shè)置狀況、相關(guān)硬件(溫度計)或者信息收集軟件的功能是否存在異常進(jìn)行判定，確認(rèn)其精度，或者能夠發(fā)現(xiàn)異常。
[0068](4)逆變器損耗
[0069]首先，對針對不同的太陽電池陣列彼此而計算出的逆變器損耗是否存在異常值進(jìn)行確認(rèn)。若存在異常值，則對不同的太陽電池陣列彼此的逆變器端DC功率表與AC功率表的數(shù)值進(jìn)行比較。
[0070]在上述的功率表的數(shù)值存在異常值的情況下，對逆變器的功能是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)。在逆變器的功能不存在異常的情況下，進(jìn)一步對上述的功率表的功能是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)。在上述的功率表的功能均正常的情況下，存在信息收集軟件的功能存在異常的可能性，因此對于信息收集軟件進(jìn)行確認(rèn)。
[0071]由此，能夠?qū)μ柟獍l(fā)電系統(tǒng)的逆變器、相關(guān)硬件(逆變器端DC功率表、AC功率表)或者信息收集軟件的功能是否存在異常進(jìn)行判定，確認(rèn)其精度，或者能夠發(fā)現(xiàn)異常。
[0072](5)最大電力點追隨損耗
[0073]首先，對針對不同的太陽電池陣列彼此而計算出的最大電力點追隨損耗是否存在異常值進(jìn)行確認(rèn)。在存在異常值的情況下，對最大電力點追隨器是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)。在不存在異常的情況下，進(jìn)一步對太陽輻射狀況是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)(例如由于被云彩遮蓋而無法追隨最大電力點)。
[0074]最大電力點追隨損耗的計算是通過作為統(tǒng)計方法的回歸分析而求出電流與日照值之間的線性回歸關(guān)系。為了求出上述線性回歸關(guān)系，而需要除去離群值，但用于除去離群值的參數(shù)的設(shè)定值影響計算出的最大電力點追隨損耗的精度。因此，若太陽輻射狀況正常，則進(jìn)一步對是否需要對于最大電力點追隨損耗的計算所使用的參數(shù)進(jìn)行校正進(jìn)行確認(rèn)。
[0075]在確認(rèn)出不需要對于最大電力點追隨損耗的計算所使用的參數(shù)進(jìn)行校正的情況下，存在信息收集軟件的功能存在異常的可能性，因此對于信息收集軟件進(jìn)行確認(rèn)。
[0076]由此，能夠?qū)ψ畲箅娏c追隨器、信息收集軟件的功能是否存在異常進(jìn)行判定，確認(rèn)其精度，或者能夠發(fā)現(xiàn)異常。
[0077](6)模塊損耗
[0078]對針對不同的太陽電池陣列彼此而計算出的模塊損耗是否存在異常值進(jìn)行確認(rèn)。在雖模塊損耗存在異常值，但上述計算出的系統(tǒng)輸出系數(shù)、電纜損耗、模塊溫度損耗、逆變器損耗、最大電力點追隨損耗均不存在異常值的情況下，對于信息收集軟件進(jìn)行確認(rèn)。
[0079]由此，能夠?qū)π畔⑹占浖欠翊嬖诋惓＿M(jìn)行判定，確認(rèn)其精度，或者能夠發(fā)現(xiàn)異堂巾O
[0080]以下，參照圖3對使用上述監(jiān)視方法的太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行說明。圖3是表不本發(fā)明的一個實施方式的太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)圖。
[0081]如圖3所示，本發(fā)明的一個實施方式的太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)100具備:將太陽光的能量轉(zhuǎn)換為電能的多個太陽電池陣列1、將上述多個太陽電池陣列I輸出的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力的逆變器2、用于對上述太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)100中的各種發(fā)電損耗的計算所使用的信息進(jìn)行收集的信息收集器3、用于對上述太陽電池陣列I的發(fā)電損耗進(jìn)行計算的運算裝置4、對于上述運算裝置4計算出的各種發(fā)電損耗實時進(jìn)行監(jiān)視的實時顯示監(jiān)視裝置5、以及基于上述實時顯示監(jiān)視裝置5所顯示的監(jiān)視結(jié)果而發(fā)出報警、建議的報警、建議裝置6。
[0082]通過對多個太陽能電池模塊以串聯(lián)或者并聯(lián)的方式進(jìn)行配置和組裝而構(gòu)成太陽電池陣列單元，并且由太陽電池陣列單元構(gòu)成多個太陽電池陣列I (在圖3中為了方便圖示而僅描繪出一個太陽電池陣列)，由此構(gòu)成太陽電池陣列I。在該太陽電池陣列I連接有DC功率表201、電壓電流測量器202、太陽輻射計203、溫度計204、太陽輻射計205以及分光光度計206。
[0083]上述DC功率表201是設(shè)置于太陽電池陣列端的DC鉗型表，其所顯示的數(shù)值包括電壓V、電流A、電力(W或者kWh)。以下，為了與逆變器端DC功率表進(jìn)行區(qū)別，有時也稱為“陣端DC功率表”。電壓電流測量器202是用于對太陽電池陣列I的電壓電流特性曲線進(jìn)行測量的傳感器。太陽輻射計203是用于對入射至太陽電池陣列I的太陽輻射強(qiáng)度進(jìn)行測量的傳感器，其傾斜角度被設(shè)定為與太陽電池陣列I的傾斜角度相同。溫度計204是用于對太陽電池陣列I的溫度進(jìn)行測量的傳感器。太陽輻射計205是全天太陽輻射計，是用于對照射至水平面的太陽輻射強(qiáng)度進(jìn)行測量的傳感器，其與地面之間的角度為O °。分光光度計206是用于檢測太陽光的強(qiáng)度來測量光譜分布(分光密度)的裝置。
[0084]逆變器2是用于將太陽電池陣列I輸出的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力的裝置，作為最大電力點追隨器而發(fā)揮功能。在該逆變器2連接有DC功率表301和AC功率表302。
[0085]DC功率表301是設(shè)置于逆變器直流端的DC鉗型表，其所顯示的數(shù)值包括電壓V、電流A、電力(W或者kWh)。以下，為了與陣端的DC功率表進(jìn)行區(qū)別，有時也稱為“逆變器端DC功率表”。AC功率表302是設(shè)置于逆變器交流端的AC鉗型表，其所顯示的數(shù)值包括電壓V、電流A、電力(W或者kWh)。
[0086]此外，太陽電池陣列I與陣端DC功率表201、以及、陣端DC功率表201與逆變器端DC功率表301、以及、逆變器端DC功率表301與逆變器2均通過線路303而連結(jié)。
[0087]信息收集器3收集在太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)中的各種發(fā)電損耗的計算中使用的信息，將收集的各種信息進(jìn)一步發(fā)送至運算裝置4。
[0088]在本實施方式中，由于具有信息收集器3，從而還能夠使太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)100應(yīng)對不同的使用者的要求。例如在將太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)100銷售給不同的使用者的情況下，能夠與使用者已具有的太陽光發(fā)電系統(tǒng)所具備的電子部件(例如功率表、電壓電流計)或者各傳感器(例如太陽輻射計、分光光度計、溫度計、電壓電流計等)連接，或者也可以使用太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)100所具備的電子部件(例如功率表、電壓電流計)或者各傳感器(例如太陽輻射計、溫度計、電壓電流計等)。
[0089]如圖3所示，向信息收集器3發(fā)送陣端DC功率表201的數(shù)值bl、電壓電流測量器202的數(shù)值b2、太陽輻射計203的數(shù)值b3、溫度計204的數(shù)值b4、太陽輻射計205的數(shù)值b5、分光光度計206的數(shù)值b6、以及逆變器端DC功率表301的數(shù)值cl和AC功率表302的數(shù)值c2，并且例如還發(fā)送線路303的電阻al、額定輸出電力a2以及溫度系數(shù)a3。
[0090]線路電阻al可以是根據(jù)線路303的長度而推測出的電阻值，也可以是實際測量出的電阻值。額定輸出電力a2是構(gòu)成太陽電池陣列I的額定輸出電力。溫度系數(shù)a3是太陽電池陣列I的溫度系數(shù)。
[0091]運算裝置4與上述信息收集器3連接，在該運算裝置4中，對影響太陽電池陣列I的發(fā)電量的電纜損耗(Cable Loss)A、最大電力點追隨損耗(MPPT Loss)B、逆變器損耗(Inver Loss)C、模塊溫度損耗(Temperature Loss)E以及系統(tǒng)輸出系數(shù)(PerformanceRat1)D分別進(jìn)行計算，并且基于計算出的各種發(fā)電損耗A、B、C、E以及系統(tǒng)輸出系數(shù)D對模塊損耗(Module Loss)F進(jìn)行計算。
[0092]此外，針對上述計算出的模塊損耗F，該運算裝置4對太陽輻射量等級校正值G和太陽輻射AM校正值H進(jìn)行計算，通過校正模塊損耗F，能夠提高模塊損耗F的精度。
[0093]實時顯示監(jiān)視裝置5與運算裝置4連接，該運算裝置4計算出的上述電纜損耗A、最大電力點追隨損耗B、逆變器損耗C、系統(tǒng)輸出系數(shù)D、模塊溫度損耗E以及模塊損耗F、太陽輻射量等級校正值G以及太陽輻射AM校正值H分別被發(fā)送并存儲于實時顯示監(jiān)視裝置5。此外,各種發(fā)電損耗的計算所使用的上述數(shù)值al?a5、bl?b6、cl、c2的信息也被發(fā)送并存儲于實時顯示監(jiān)視裝置5，利用該實時顯示監(jiān)視裝置5實時對各種發(fā)電損耗進(jìn)行監(jiān)視。
[0094]上述的監(jiān)視結(jié)果被發(fā)送至報警、建議裝置6，利用該報警、建議裝置6，基于實時顯示監(jiān)視裝置5所顯示的監(jiān)視結(jié)果，發(fā)出報警、建議。
[0095]以下，對上述實時顯示監(jiān)視裝置5所顯示的監(jiān)視結(jié)果的例子進(jìn)行說明。
[0096]圖4是表示針對不同的太陽電池陣列彼此的在一定的時間區(qū)間內(nèi)的電纜損耗的監(jiān)視結(jié)果的圖表，橫軸為進(jìn)行監(jiān)視的時間區(qū)間，縱軸為電纜損耗。根據(jù)圖4可知，全部太陽電池陣列的電纜損耗在進(jìn)行監(jiān)視的時間區(qū)間內(nèi)不存在異常。
[0097]圖5是表示針對不同的太陽電池陣列彼此的在一定的時間區(qū)間內(nèi)的逆變器損耗的監(jiān)視結(jié)果的圖表，橫軸為進(jìn)行監(jiān)視的時間區(qū)間，縱軸為逆變器損耗。從圖5可知，太陽電池陣列(ArrayOl)以及太陽電池陣列(Array02)從四月到六月存在異常。
[0098]圖6是表示針對不同的太陽電池陣列彼此的在一定的時間區(qū)間內(nèi)的溫度計的測量結(jié)果的圖表，橫軸為進(jìn)行監(jiān)視的時間區(qū)間，縱軸為溫度計的溫度。圖7是針對不同太陽電池陣列彼此而計算出的系統(tǒng)輸出系數(shù)、電纜損耗、模塊溫度損耗、逆變器損耗、最大電力點追隨損耗、模塊損耗的解析結(jié)果的圖表，橫軸為太陽電池陣列，縱軸為各種發(fā)電損耗以及系統(tǒng)輸出系數(shù)的百分比。
[0099]根據(jù)圖6可知，某個太陽電池陣列(Arrayll)的焦耳溫度的測量結(jié)果存在異常，但圖7中的太陽電池陣列(Arrayll)與設(shè)置于與之相同的部位(例如同樣地設(shè)置于周緣或者中心的太陽電池陣列)的太陽電池陣列(Array12) > (Array13)、(Array14)相比，模塊溫度損耗的計算結(jié)果未觀察到異常，因此能夠推測出某個溫度計(用于對太陽電池陣列(Arrayll)的溫度進(jìn)行測量的溫度計)存在異常。
[0100]圖8是表示在一定的時間區(qū)間內(nèi)太陽輻射計的測量結(jié)果的圖表，橫軸為進(jìn)行監(jiān)視的時間區(qū)間，縱軸為太陽輻射計的測量結(jié)果。
[0101]如圖8所示，可知在Day3?Day5的期間內(nèi)，太陽輻射值的測量結(jié)果存在異常。在夜間不存在太陽光的入射，因此該期間內(nèi)的夜間的太陽輻射值應(yīng)該為0，但該測量結(jié)果顯示出與白天的測量結(jié)果相同的數(shù)值。因此，推測出信息收集軟件產(chǎn)生異常。
[0102]此外，上述實時顯示監(jiān)視裝置能夠?qū)Π惭b于太陽光發(fā)電系統(tǒng)的太陽能電池模塊的發(fā)電效率進(jìn)行監(jiān)視，并且還能夠檢測異常。經(jīng)由模塊損耗的實時計算，能夠?qū)Π惭b于太陽光發(fā)電系統(tǒng)的太陽能電池模塊的實際的發(fā)電效率進(jìn)行監(jiān)視，從而能夠?qū)μ柲茈姵啬K是否產(chǎn)生劣化進(jìn)行確認(rèn)。
[0103]例如，圖9是表示針對不同的太陽電池陣列彼此在規(guī)定的時間區(qū)間內(nèi)計算模塊損耗的計算結(jié)果的圖表，橫軸為進(jìn)行監(jiān)視的時間區(qū)間，縱軸為模塊損耗。從圖9可知，在4月太陽電池陣列(Array02)、(Array03)、(Array04)的模塊損耗存在異常。
[0104]上述的圖4?9中的圖表為上述實時顯示監(jiān)視裝置所顯示的實際的監(jiān)視畫面，它們的監(jiān)視結(jié)果被發(fā)送至報警、建議裝置，利用上述報警、建議裝置并基于上述實時顯示監(jiān)視裝置所顯示的監(jiān)視結(jié)果，發(fā)出報警、建議。
[0105]以上，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式詳細(xì)地進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限定于上述的實施方式。應(yīng)了解到，只要是具有本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中的常識的人，便能夠在權(quán)利要求書所記載的技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行各種變形，這些變形也當(dāng)然屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。
[0106]附圖標(biāo)記說明:100…太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)；1…太陽電池陣列；2…逆變器；3..?信息收集器；4…運算裝置；5…實時顯示監(jiān)視裝置；6…報警、建議裝置；201…陣端DC功率表；202…電壓電流測量器；203…太陽福射計;204…溫度計；205…太陽福射計;206…分光光度計；301…逆變器端DC功率表；302…AC功率表；303…直流線路；A…電纜損耗；B…最大電力點追隨損耗；C…逆變器損耗山…系統(tǒng)輸出系數(shù)出…模塊溫度損耗；F…模塊損耗；G…太陽輻射量等級校正值；H…太陽輻射AM校正值；aL...線路電阻；a2…額定輸出電力；a3…溫度系數(shù)；a4…實際光電轉(zhuǎn)換效率；a5…模塊緯度以及傾斜角度的信息；bl...陣端DC功率表的數(shù)值；b2…電壓電流測量器的數(shù)值；b3...太陽輻射計203的數(shù)值；b4...溫度計的數(shù)值；b5…太陽輻射計205的數(shù)值；b6…分光光度計的數(shù)值；cL...逆變器端DC功率表的數(shù)值；c2…AC功率表的數(shù)值。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽光發(fā)電監(jiān)視方法，對由太陽電池陣列以及各傳感器構(gòu)成的太陽光發(fā)電系統(tǒng)中的各種發(fā)電損耗進(jìn)行監(jiān)視，并且檢測異常，所述太陽光發(fā)電監(jiān)視方法的特征在于，包括: 通過基于所述太陽光發(fā)電系統(tǒng)中的不同的DC功率表的數(shù)值差異，或者基于配線的電阻和DC功率表的數(shù)值進(jìn)行運算來計算電纜損耗的步驟； 通過基于所述太陽光發(fā)電系統(tǒng)中的DC功率表與電壓電流測量器的數(shù)值差異，或者基于所述太陽光發(fā)電系統(tǒng)中的太陽輻射計的數(shù)值和DC功率表的數(shù)值進(jìn)行運算來計算最大電力點追隨損耗的步驟； 基于DC功率表與AC功率表的數(shù)值差異來計算逆變器損耗的步驟； 計算系統(tǒng)輸出系數(shù)的步驟； 通過基于所述太陽電池陣列的額定輸出電力、所述太陽電池陣列的溫度系數(shù)、電壓電流測量器的數(shù)值、太陽輻射計的數(shù)值、溫度計的數(shù)值以及AC功率表的數(shù)值進(jìn)行綜合運算來計算模塊溫度損耗的步驟； 通過基于所述各步驟中計算出的所述電纜損耗、所述最大電力點追隨損耗、所述逆變器損耗、所述系統(tǒng)輸出系數(shù)以及所述模塊溫度損耗進(jìn)行綜合運算來計算模塊損耗的步驟；以及 顯示所述各步驟中計算出的所述電纜損耗、所述最大電力點追隨損耗、所述逆變器損耗、所述模塊溫度損耗以及所述模塊損耗并且進(jìn)行監(jiān)視的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法，其特征在于， 在計算所述電纜損耗的步驟中， 所述不同的DC功率表是設(shè)置于太陽電池陣列端的陣端DC功率表和設(shè)置于逆變器端的逆變器端DC功率表， 基于所述配線的電阻和DC功率表的數(shù)值進(jìn)行運算時的所述配線的電阻是連接太陽電池陣列與逆變器的直流配線的電阻，所述DC功率表是逆變器端DC功率表。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法，其特征在于， 在計算所述最大電力點追隨損耗的步驟中， 所述DC功率表是設(shè)置于逆變器端的逆變器端DC功率表，所述電壓電流測量器是用于測量太陽電池陣列的電壓電流值的電壓電流測量器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法，其特征在于， 在計算所述逆變器損耗的步驟中， 所述DC功率表是設(shè)置于逆變器端的逆變器端DC功率表，所述AC功率表是設(shè)置于逆變器端的AC功率表。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法,其特征在于， 在計算所述系統(tǒng)輸出系數(shù)的步驟中，根據(jù)算式I來計算系統(tǒng)輸出系數(shù)D，
D = c2/ [a2 X (b3/1000ff/m2)] (算式 I) 其中，D是系統(tǒng)輸出系數(shù)，c2是設(shè)置于逆變器端的AC功率表的數(shù)值，a2是太陽電池陣列的額定輸出電力，b3是用于對入射至太陽電池陣列的太陽輻射強(qiáng)度進(jìn)行測量的太陽輻射計的數(shù)值，1000w/m2是標(biāo)準(zhǔn)太陽輻射量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項所述的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法,其特征在于， 在計算所述模塊溫度損耗的步驟中， 所述電壓電流測量器是用于對太陽電池陣列的電壓電流值進(jìn)行測量的裝置，所述太陽輻射計是用于對入射至太陽電池陣列的太陽輻射強(qiáng)度進(jìn)行測量的裝置，所述溫度計是用于對太陽電池陣列的溫度進(jìn)行測量的裝置，所述AC功率表是設(shè)置于逆變器端的AC功率表。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項所述的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法,其特征在于， 還包括基于在顯示所述電纜損耗、所述最大電力點追隨損耗、所述逆變器損耗、所述模塊溫度損耗以及所述模塊損耗的步驟中得到的監(jiān)視結(jié)果來發(fā)出報警、建議的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項所述的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法，其特征在于， 顯示所述電纜損耗、所述最大電力點追隨損耗、所述逆變器損耗、所述模塊溫度損耗以及所述模塊損耗的步驟被設(shè)定為在規(guī)定的時機(jī)進(jìn)行信息更新，要監(jiān)視的所述電纜損耗、所述最大電力點追隨損耗、所述逆變器損耗、所述模塊溫度損耗以及所述模塊損耗的信息區(qū)間從信息更新的時機(jī)向前推移規(guī)定的時間區(qū)間。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法，其特征在于， 計算所述系統(tǒng)輸出系數(shù)的步驟包括: 對根據(jù)所述算式I計算出的不同的太陽電池陣列彼此的系統(tǒng)輸出系數(shù)是否存在異常值進(jìn)行確認(rèn)的步驟； 對不同的太陽電池陣列彼此的發(fā)電量是否存在異常進(jìn)行比較的步驟； 對AC功率表的功能是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)的步驟； 對太陽輻射計的功能是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)的步驟；以及 對用于收集在太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)中的各種發(fā)電損耗的計算中使用的信息的信息收集軟件的功能是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法，其特征在于， 計算所述模塊溫度損耗的步驟包括: 對針對不同的太陽電池陣列彼此計算出的模塊溫度損耗是否存在異常值進(jìn)行確認(rèn)的步驟； 對針對不同的太陽電池陣列彼此測量到的模塊溫度是否存在異常進(jìn)行比較的步驟； 對各太陽電池陣列的設(shè)置狀況或者操作環(huán)境是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)的步驟； 對用于測量太陽電池陣列的溫度的溫度計的功能是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)的步驟；以及對用于收集在太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)中的各種發(fā)電損耗的計算中使用的信息的信息收集軟件的功能是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法，其特征在于， 計算所述逆變器損耗的步驟包括: 對針對不同的太陽電池陣列彼此計算出的逆變器損耗是否存在異常值進(jìn)行確認(rèn)的步驟； 對不同的太陽電池陣列彼此的逆變器端DC功率表和AC功率表的數(shù)值進(jìn)行比較的步驟； 對逆變器端DC功率表和AC功率表的功能是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)的步驟；以及對用于收集在太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)中的各種發(fā)電損耗的計算中使用的信息的信息收集軟件的功能是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法，其特征在于， 計算所述最大電力點追隨損耗的步驟包括: 對針對不同的太陽電池陣列彼此計算出的最大電力點追隨損耗是否存在異常值進(jìn)行確認(rèn)的步驟； 對太陽輻射狀況是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)的步驟； 對是否需要校正在最大電力點追隨損耗的計算中使用的參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)的步驟；以及對用于收集在太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)中的各種發(fā)電損耗的計算中使用的信息的信息收集軟件的功能是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求1?12中任一項所述的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法，其特征在于， 計算所述模塊損耗的步驟包括: 對針對不同的太陽電池陣列彼此計算出的模塊損耗是否存在異常值進(jìn)行確認(rèn)的步驟； 對計算出的所述系統(tǒng)輸出系數(shù)、所述電纜損耗、所述模塊溫度損耗、所述逆變器損耗以及所述最大電力點追隨損耗是否存在異常值進(jìn)行確認(rèn)的步驟；以及 對用于收集在太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)中的各種發(fā)電損耗的計算中使用的信息的信息收集軟件的功能是否存在異常進(jìn)行確認(rèn)的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求1?13中任一項所述的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法，其特征在于，還包括: 通過基于不同的太陽輻射狀況下的模塊實際的光電轉(zhuǎn)換效率、所述陣端DC功率表的數(shù)值、所述太陽輻射計的數(shù)值進(jìn)行綜合運算來計算太陽輻射量等級校正值的步驟；和 通過基于所述太陽輻射計的數(shù)值、其他的太陽輻射計的數(shù)值、模塊緯度以及傾斜角度的信息以及分光光度計的數(shù)值進(jìn)行綜合運算來計算太陽輻射AM校正值的步驟， 利用所述太陽輻射量等級校正值和所述太陽輻射AM校正來對所述計算出的模塊損耗進(jìn)行校正， 所述太陽輻射計的傾斜角度被設(shè)定為與太陽電池陣列的傾斜角度相同， 所述其他的太陽輻射計是全天太陽輻射計，所述全天太陽輻射計的角度被設(shè)置為水平， 所述分光光度計與所述太陽電池陣列連接，是用于通過檢測太陽光的強(qiáng)度來測量光譜分布的裝置，其中，光譜分布為分光密度。
15.根據(jù)權(quán)利要求1?14中任一項所述的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法,其特征在于， 所述電纜損耗、所述最大電力點追隨損耗、所述逆變器損耗、以及所述模塊溫度損耗的表現(xiàn)方式為％、W、kWh、kWh/kWp、或者其他的瞬間的或者累積的能量的單位。
16.—種太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng),其是使用權(quán)利要求1?15中任一項所述的太陽光發(fā)電監(jiān)視方法來監(jiān)視太陽光發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電損耗的太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)，所述太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)的特征在于，具備: 多個太陽電池陣列，它們構(gòu)成為通過以串聯(lián)或者并聯(lián)的方式配置和組裝多個太陽能電池模塊來構(gòu)成太陽電池陣列單元，而且由所述太陽電池陣列單元構(gòu)成多個太陽電池陣列；逆變器，其將從所述太陽電池陣列輸出的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力； 信息收集器，其用于收集在所述太陽光發(fā)電監(jiān)視系統(tǒng)中的各種發(fā)電損耗的計算中使用的信息； 運算裝置，其與所述信息收集器連接，該運算裝置基于從所述信息收集器發(fā)送來的各種發(fā)電損耗的信息來計算所述太陽電池陣列的各種發(fā)電損耗； 顯示監(jiān)視裝置，其與所述運算裝置連接，該顯示監(jiān)視裝置顯示利用所述運算裝置計算出的各種發(fā)電損耗并進(jìn)行監(jiān)視；以及 報警、建議裝置，其與所述顯示監(jiān)視裝置連接，該報警、建議裝置基于在所述顯示監(jiān)視裝置顯示的各種發(fā)電損耗的監(jiān)視結(jié)果來發(fā)出報警、建議。
【文檔編號】G01R31/40GK104272128SQ201380022637
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月29日
【發(fā)明者】陳進(jìn)雄, 林培欽, 西間庭理, 鈴木勝司, 顏來平, 蔣瑞康, 李金穎 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社