本发明涉及光伏组件故障诊断,具体为一种用于光伏组件的清洗控制系统。
背景技术:
1、光伏组件的清洗控制系统是一种智能化控制系统,旨在优化和自动化光伏组件的清洗过程,它使用传感器、数据采集、算法和执行器等技术,通过监测光伏组件的状态、环境条件和天气预报等信息,实现对清洗操作的控制和优化,光伏组件的清洗控制系统的主要目标是最大限度地提高光伏组件的发电效率和输出功率,延长组件的寿命,降低运维成本;
2、现有的光伏组件的清洗控制系统在监测到光伏组件发电异常后就会自动触发,对光伏组件进行清洗,采用这种清洗控制方式对光伏组件进行清洁经常会出现清洁完毕后几个小时内发生降雨的情况,从而造成对水资源的浪费,同时只采用发电异常进行清洁控制,会忽略光伏组件故障的情况,延误维修的同时还会造成水资源浪费,再则该控制方式在对光伏组件清洁完毕后缺乏对清洗情况的评估,经常出现清洗不达标但清洗已结束的情况。
技术实现思路
1、本发明提供一种用于光伏组件的清洗控制系统,用以解决上述提出的至少一项技术问题。
2、为解决上述技术问题,本发明公开了一种用于光伏组件的清洗控制系统,包括:
3、光伏组件清洗预判模块,用于基于光伏组件的运行参数及光伏组件的故障情况,做出光伏组件清洗预判断;
4、光伏组件清洗决策模块,用于基于未来24小时内的天气预报情况和光伏组件的储电量情况,进行光伏组件清洗决策;
5、清洗方案制定模块,用于基于光伏组件的运行参数,制定光伏组件清洗策略;
6、清洗执行模块,用于基于制定好的光伏组件清洗策略,对光伏组件进行清洗;
7、清洗效果评估模块,用于对光伏组件的清洗情况进行评估,若清洁效果符合预设效果,则清洗完成,若清洗效果不符合预设效果,则清洗方案制定模块重新制定清洗方案,清洗执行模块再次对光伏组件进行清洗,直至清洗效果达标。
8、优选的,光伏组件清洗预判模块包括:
9、光伏组件发电性能计算单元,用于计算光伏组件在检测周期内的实际发电性能指数δth;
10、清洗预判子单元一,用于比较光伏组件在检测周期内的实际发电性能指数δth和光伏组件在检测周期内的预设发电性能指数阈值δ0,并基于比较结果判断是否进行光伏组件故障评估,具体的:
11、
12、其中,若h=1,则需对光伏组件进行进一步的故障评估,若h=0,则无需进行清洗;
13、光伏组件故障评估单元,用于基于光伏组件的运行参数对光伏组件进行故障评估;
14、清洗预判子单元二,用于基于清洗预判子单元一的预判结果和光伏组件故障评估单元的评估结果,做出光伏组件清洗预判断。
15、优选的,光伏组件在检测周期内的实际发电性能指数:
16、
17、δth为光伏组件在检测周期内的实际发电性能指数,th为光伏组件的检测周期,pmax为光伏组件在标准状态下的最大输出功率,α表示光伏组件输出功率随温度变化的敏感程度,ti为第i时刻的光伏组件的温度值,t0为光伏组件的基准温度值,β表示光伏组件输出功率随太阳辐射强度变化的敏感程度,wi为第i时刻的太阳辐射强度,w0为太阳的基准辐射强度,为光伏组件在检测周期内的理论发电性能指数。
18、优选的,用于基于未来24小时内的天气预报情况和光伏组件的储电量情况,进行光伏组件清洗决策包括:
19、计算光伏组件的清洗决定评分系数:
20、
21、其中,a为光伏组件的清洗决定评分系数,b1为未来24小时内的天气预报的降水概率值,为未来24小时内的天气预报的降水概率值占光伏组件的清洗决定结果的权重值,b2为未来24小时内的天气预报的预设降雨量,为未来24小时内的天气预报的预设降雨量占光伏组件的清洗决定结果的权重值,c为光伏组件的储电量,为光伏组件的储电量占光伏组件的清洗决定结果的权重值;
22、当a<a0时,光伏组件清洗决策模块的决策结果为“启动清洗执行模块”,否则为“不启动清洗执行模块”。
23、优选的,清洗方案制定模块包括:
24、图像采集子模块,用于采集待清洗光伏组件的表面图像;
25、积尘分类模块,用于对图像采集子模块的采集结果进行数据处理,并将处理后的待清洗光伏组件表面图像输入到训练好的积尘分类神经网络模型中,通过积尘分类神经网络模型对待清洗光伏组件表面的积尘进行初步分类;
26、积尘厚度评估模块,用于基于光伏组件清洗预判模块计算出的光伏组件在检测周期内的实际发电性能指数δth和积尘分类模块的分类结果,对待清洗光伏组件表面的积尘厚度进行评估;
27、清洗方案制定子模块,用于基于积尘分类模块和积尘厚度评估模块的输出结果,给出清洗方案。
28、优选的,清洗方案制定子模块给出的清洗方案包括清洗效果最优方案、清洗成本最低方案、清洗效率最快方案和清洗性价比最高方案,每种方案均包括清洗方式和清洗力度。
29、优选的,积尘分类模块的分类结果包括干燥性积尘d1、湿润性积尘d2、生物活动性积尘d3、腐蚀性积尘d4、干燥性积尘与湿润性积尘d12、干燥性积尘与生物活动性积尘d13、干燥性积尘与腐蚀性积尘d14、干燥性积尘与湿润性积尘与生物活动性积尘d123、干燥性积尘与湿润性积尘与腐蚀性积尘d124、干燥性积尘与湿润性积尘与生物活动性积尘与腐蚀性积尘d1234、湿润性积尘与生物活动性积尘d23、湿润性积尘与腐蚀性积尘d24、湿润性积尘与生物活动性积尘与腐蚀性积尘d234、生物活动性积尘与腐蚀性积尘d34;
30、其中,基础分类中清洗难度依次为干燥性积尘d1<湿润性积尘d2<生物活动性积尘d3<腐蚀性积尘d4,基础分类依次对应的基础清洗方式分别为吹拂e1、刮除e2、水洗e3和碱洗e4。
31、优选的,基于光伏组件清洗预判模块计算出的光伏组件在检测周期内的实际发电性能指数δth和积尘分类模块的分类结果,对待清洗光伏组件表面的积尘厚度进行评估包括:
32、
33、其中,为光伏组件表面积尘分类结果为dk的区域堆积的灰尘的厚度,z为光伏组件的总面积,为光伏组件上积尘分类为dk的区域所占的面积,δth为光伏组件在检测周期内的实际发电性能指数,为光伏组件上积尘分类为dk的区域厚度与发电指数之间的关系换算系数。
34、优选的,清洗方案制定子模块基于积尘厚度评估模块给出不同清洗方案对应的清洁力度等级:
35、
36、其中,表示光伏组件表面积尘分类结果为dk对应清洗方式为ej时清洗方案制定子模块给出的清洗方式ej对应的清洁力度,为光伏组件表面积尘分类结果为dk是灰尘堆积厚度的阈值,为光伏组件表面积尘分类结果为dk对应清洗方式为ej时的基准清洁力度。
37、优选的,清洗效果评估模块包括:
38、数据采集子模块:用于采集光伏组件清洗前后的运行数据;
39、数据处理子模块:对采集到的数据进行处理和分析;
40、清洗效果评估子模块:根据处理后的数据,使用预设的清洗效果评估模型,对光伏组件的清洗效果进行评估;
41、清洗效果判断子模块:根据清洗效果评估的结果,判断清洗效果是否符合预设效果。如果清洗效果达标,则清洗完成,否则需要再次清洗。
42、下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
43、与现有技术对比,本发明具备以下有益效果:
44、本发明先基于光伏组件的运行参数及光伏组件的故障情况对光伏组件的发电异常情况进行排查,确认发电异常的原因是光伏组件表面灰尘的堆积造成的,而不是光伏组件故障造成的,之后基于未来24小时内的天气预报情况和光伏组件的储电量情况,判断未来的降雨概率和光伏组件现有触电量的多少,进行光伏组件清洗决策,当清洗决策为“需要清洗”时基于光伏组件的运行参数,制定光伏组件清洗策略,之后基于制定好的光伏组件清洗策略,对光伏组件进行清洗,清洗完毕后对光伏组件的清洗情况进行评估,若清洁效果符合预设效果,则清洗完成,若清洗效果不符合预设效果,则清洗方案制定模块重新制定清洗方案,清洗执行模块再次对光伏组件进行清洗,直至清洗效果达标,从而从根本上保证了清洗效果。
1.一种用于光伏组件的清洗控制系统,其特征在于:包括:
2.根据权利要求1所述的一种用于光伏组件的清洗控制系统,其特征在于:光伏组件清洗预判模块包括:
3.根据权利要求2所述的一种用于光伏组件的清洗控制系统,其特征在于:光伏组件在检测周期内的实际发电性能指数:
4.根据权利要求1所述的一种用于光伏组件的清洗控制系统,其特征在于:用于基于未来24小时内的天气预报情况和光伏组件的储电量情况,进行光伏组件清洗决策包括:
5.根据权利要求1所述的一种用于光伏组件的清洗控制系统,其特征在于:清洗方案制定模块包括:
6.根据权利要求5所述的一种用于光伏组件的清洗控制系统,其特征在于:清洗方案制定子模块给出的清洗方案包括清洗效果最优方案、清洗成本最低方案、清洗效率最快方案和清洗性价比最高方案,每种方案均包括清洗方式和清洗力度。
7.根据权利要求5所述的一种用于光伏组件的清洗控制系统,其特征在于:积尘分类模块的分类结果包括干燥性积尘d1、湿润性积尘d2、生物活动性积尘d3、腐蚀性积尘d4、干燥性积尘与湿润性积尘d12、干燥性积尘与生物活动性积尘d13、干燥性积尘与腐蚀性积尘d14、干燥性积尘与湿润性积尘与生物活动性积尘d123、干燥性积尘与湿润性积尘与腐蚀性积尘d124、干燥性积尘与湿润性积尘与生物活动性积尘与腐蚀性积尘d1234、湿润性积尘与生物活动性积尘d23、湿润性积尘与腐蚀性积尘d24、湿润性积尘与生物活动性积尘与腐蚀性积尘d234、生物活动性积尘与腐蚀性积尘d34;
8.根据权利要求5所述的一种用于光伏组件的清洗控制系统,其特征在于:基于光伏组件清洗预判模块计算出的光伏组件在检测周期内的实际发电性能指数δth和积尘分类模块的分类结果,对待清洗光伏组件表面的积尘厚度进行评估包括:
9.根据权利要求8所述的一种用于光伏组件的清洗控制系统,其特征在于:清洗方案制定子模块基于积尘厚度评估模块给出不同清洗方案对应的清洁力度等级:
10.根据权利要求1所述的一种用于光伏组件的清洗控制系统,其特征在于:清洗效果评估模块包括: