胡炳初
广东立胜综合能源服务有限公司 广东佛山 528000
摘要:对于光伏安装整体效益来说，只有有效把握光伏安装整体效益优化的分析和运行状况科学诊断方法，才能够更好地提升其整体收益。故本文着重分析光伏安装整体效益优化的分析和运行状况科学诊断，期望可以为后续更多技术专家和学者对此类课题的实践研究提供有价值的指导或者参考。
关键词:光伏安装；诊断；运行状况；效益优化
前言：
光伏安装项目存在着较多影响期整体效益的因素，只有做好光伏安装整体效益优化的分析和运行状况科学诊断实践经验的总结分析，才能够更好地确保光伏安装项目可获取更高收益，达到效益优化最佳效果，保证运行状况的可靠性诊断，维持光伏电站整体可靠性、经济性、安全性的运行状态。
1、效益影响因素分析
光伏电站整体效益直接影响因素，便是光伏安装及其运维效益。在一定程度上，光伏安装层面效益，以光伏的发电量、土地和支撑成本、光伏装置等影响之下光伏发电整体收益；光伏运维层面效益以光伏发电实施效益、组件运维实际成本、成本监控的系统化监视等影响之下光伏发电整体收益[1]。
结合光伏效益的影响因素总体结构情况，以最大化收益为基本目标，构建起综合考虑之下倾角、间距、风速三者影响之下，光伏安装整体效益基础模型：G(X)=IPV-(CE+CL+CS)，在该列式当中，CS代表光伏的支撑成本，CL代表光伏的土地成本、CE代表光伏的设备成本，IPV代表光伏收益，G(X)代表光伏总体安装收益。约束条件即组件倾角，0°-90°范围。结合光伏的发电站现行设计规范及要求，光伏组串的支路，确定其内部组件实际串联个数务必要满足两个基本条件，即一组串的支路实际最大开路的电流务必避逆变装置最大的接入电压低，二组串的支路MPPT实际电压务必内含逆变装置MPPT的电压。
2、状况诊断
2.1在监控系统层面
安装数据检测专用传感装置方式的经济性相对较差，并不适合推广应用。光伏数据经CAN总线传输，连接于89C51单片机，便于实施数据存储及处理，经过GPRS/Interent，把信息数据传输到远程控制装置实施有效检测操作，如果光伏积灰或者是有故障问题产生，系统会及时将预警信息发出，GPRS/Internet有较低可控性及可靠性，单片机有着较差数据存储能力。本文所提出各条在光伏的组串支路所在末端位置安置电流传感装置，便于将成本降低，电流传感装置每间隔5min实施一次检测，数据经CAN总线实施有效传输，再经STM32的单片机实现有效存储及处理，经VPDN网络，把数据信息及时传输到远程控制装置予以有效处理。上述方法有着良好可靠性和经济性，还有着较大数据信息的存储量[2]。
2.2在诊断方式层面
一是，在诊断光伏故障层面。对于光伏故障的组件检测层面问题提出光伏组串的支路层面故障检测，以两级的诊断方式为主。第一级是在某组串的支路电流相比工作电流降低4%情况下，其对比临近组串的支路电流，倘若降低比例在4%以上，初步可判定光伏组串的支路有故障问题产生，需考虑到二级诊断；二级诊断，把该组串的支路电流和以往相同时刻且同入的射光照相应幅度之下，此组串支路的电流实施对比分析，比例倘若降低在4%以上，便可诊断该光伏阵列有故障产生，相反，则可判定组串支路并没有故障发生；
二是，在诊断光伏积灰层面。光伏组件内部以太阳能单体电池片的串并联为主，经串联过后构成了发电单元，经升压后并联升流。尺寸不同光伏单体所输出的电流大小有差异存在，两发电的单元电流实际大小对比和串联单体的光伏电流实际输出的电流大小关系较大。组件电流和发电单元的并联支路关系密切。故不同的光伏电站当中，两光伏的组件电流实际大小对比结果，其和两光伏组所串支路的电流大小对比结果相一致，其和并联发电的单元数有着关联性，结果列式是：
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在该列式当中T、Z各自代表着光伏组件的发电单元实际并联数目，i,i各自代表着组件发电的单元实际输出电流(指的是单体光伏的电池实际输出电流)，IA,IB各自代表着电站光伏的组串支路实际电流(指的是光伏组件实际输出的电流)。对于光伏阵列的积灰层面问题，本文提出两级的诊断方式。一级诊断，即某组串支路的电流相比工作电流明显降低20%情况下，在将其对比临近组串的支路电流，倘若降低比例在4%以内，可判定光伏阵列有积灰线性存在，或者是受入射的光照幅度层面影响，实施二级诊断；实施二级诊断，即支路的光伏电流和另外光伏电站相应时刻、相同入射的光照幅度之下某组串的支路电流，实施有效对比分析，如果比例和两光伏电站的组件所并联支路实际数量比处于一致性状态，可判定光伏阵列并没有积灰现象存在，反之，则有积灰存在。
3、实例分析
3.1工况
以某光伏示范项目工程为例，光伏以屋顶位置分布式的光伏为主，各组串的支路均由光伏组件10各串联所成，1640mm*1000mm*40mm尺寸。优化光伏的支撑成本，需着重考虑到当地风力对于支架自身支撑能力和光伏的支架成本所产生影响。当地8年之内风速基本上处于3.4m/s-8m/s范围，41m/s为其最大风速大约。
3.2在效益分析层面
结合当地1.5MW的光伏电站相关数据信息，实施不同倾角之下
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t计算分析，综合考虑和未实施综合考虑因素不同情况之下，该光伏系统整体效益变化情况，详见图1。虚线代表没有综合考虑到光伏倾角及其间距、实际支撑成本情况下，光伏电站整体安装效益最终结果；实线代表综合考虑到光伏倾角及其间距、实际支撑成本情况下，光伏电站整体安装效益最终结果。结果表明了，风速影响因素引入过后，综合考虑到倾角、间距、风速三种不同影响因素之下，光伏系统总体效益增长。
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3.3在状况诊断层面
光伏实际运行工况优劣与否，直接影响着它的发电效益。光伏实际运行状况之下诊断分析数据界面详见图2，虚线、实线、划线各自代表着光伏电站处于1h之内三条相近组串支路的电流数据情况。点划线0-20min代表电流数据和临近组串支路、初期运行电流对比之下，电流降低在4%以上，应实施故障和积灰诊断分析，其诊断结果是曲线代表着组串支路所在光伏板有故障问题产生；实线和虚线于20-30min之下代表的电流数据和初期运行电流对比，其电流降低在4%范围，并不需要实施故障诊断；三条曲线于30-60min之下代表电流降幅是80%，应实施故障和积灰诊断分析，最终诊断结果是光伏电站区域乌云遮挡着太阳光。上述分析结果均表明了，需运维点划线代表的串支路，剩余部分组串支路可维持正常的运行状态；光伏电站并没有积灰现象存在，无需实施人工清洗处理。示范项目工程经实测后表明，诊断分析最终结果准确性和所提及光伏整体运行状况诊断方式的实用价值相对较高。
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4、结语
从总体上来说，为更好地确保光伏安装整体效益得以有效提升，需广大技术员结合实际情况，科学选定各种方式方法，高效落实光伏安装整体效益优化的分析和运行状况科学诊断实践工作，在提升光伏安装整体效益情况下，为光伏事业的持续发展奠基。
参考文献：
[1]张杰,易辉,张霞,等.基于布谷鸟算法的光伏组件故障诊断模型优化[J].电源技术,2020,32(011):824-825.
[2]韩宇晨,姚晓东.基于主元分析优化的光伏逆变电路故障诊断[J].新一代信息技术,2019,22(022):719-720.