Solar-ON-1000光伏发电监测软件

基于RT-LAB的光伏发电系统实时仿真郑鹤玲;葛宝明;毕大强【摘要】本文利用光伏模拟器代替传统的光伏电池,建立单级式光伏发电系统,在RT-LAB仿真平台中搭建了实时仿真模型,对系统进行了仿真研究.该实验平台克服了实物系统受光照与温度现实条件的限制, 同时可以兼顾硬件环境对实验的影响 ,弥补了全数字仿真的不足,为实验室内进行大功率的光伏系统实验提供了一个良好的平台.【期刊名称】《电工电能新技术》【年(卷),期】2010(029)004【总页数】5页(P62-66)【关键词】光伏模拟器;单级式光伏并网系统;RT-LAB;实时仿真【作者】郑鹤玲;葛宝明;毕大强【作者单位】北京交通大学电气工程学院,北京,100044;北京交通大学电气工程学院,北京,100044;电力系统国家重点实验室,清华大学电机系,北京,100084【正文语种】中文【中图分类】TM615引言随着传统能源的日益枯竭，太阳能已经成为一种十分重要的新能源，而当前开发利用太阳能的主要方式是光伏发电［1］，相关研究日益深入［2，3］。

对于光伏发电系统而言，其中最主要的问题是如何提高系统的发电效率以及整个系统的工作稳定性［4］，目前我国的光伏发电水平相对于发达国家尚有一定差距，仍需要投入大量的研究。

在进行真实系统的实验时，不仅成本高，而且受制于日射强度、环境温度等自然条件的限制，大多数情况下难以如愿达到预期的试验与测量效果。

如采用全数字仿真平台进行研究时，则完全脱离了对硬件的依赖，严重脱离现实，过于理想。

如果在实验室内利用先进的实时仿真软件，结合硬件在回路技术，搭建半实物仿真平台，则可以很好地解决这个矛盾。

目前，建立仿真测试平台的工具主要有 ADS-Ⅱ、EuroSim、dSPACE、RT-LAB 等。

ADS-Ⅱ为分布式实时系统，必须在仿真前准备大量数据文件，不支持仿真过程的在线参数修改;EuroSim运行于Unix、Linux或者Windows NT操作系统下，难于开发专用板卡驱动程序;dSPACE可应用于从系统建模、分析、离线仿真到实时仿真的全过程，不足之处在于扩充仿真系统必须选择其公司配套出品的处理器板卡，灵活性差;RT-LAB支持多种工业标准，可与MATLAB/Simulink、MATRIXx/Systembuild 无缝连接，可结合具体硬件对控制器进行优化，使用灵活，并具有在仿真过程中可在线调参，便于逆向测试等优点。

Manual for PV Module Operation and Maintenance组件运维手册Version:2023Q1Foreword前言Along with the continuous development of the PV technology, new types of PV modules are being launched constantly, involving the maintenance for modules during their operation on the site of the PV power station so as to maintain their performance and service life. This manual aims to explain the maintenance for ET solar PV modules in system application for the reference by a PV system application client.随着光伏技术的不断发展，光伏组件类型的不断推陈出新，涉及到光伏电站现场运行时组件的维护保养，保持性能和寿命，本手册旨在说明ET solar光伏组件的在系统应用中的维护保养，供光伏系统应用端参考使用。

Contents 目录1.Significance of PV Modules Operation and Maintenance 光伏组件运维的意义 (3)1.1Function of PV Modules 光伏组件的作用 (3)1.2Basis for PV Modules Operation and Maintenance 光伏组件运维依据 (3)2.Applicable Module type 适用的组件类型 (3)3. Operation & Maintenance Modes 运维方式 (3)3.1 Replacement of PV Module 光伏组件更换 (3)3.2Cleaning of PV Array 光伏方阵清洁 (4)3.2.1Requirements for Cleaning Water 清洗用水要求 (4)3.2.2 Notes for Cleaning of PV Modules 光伏组件清洗注意事项 (4)3.2.3Inspection over PV Module after Cleaning 清洁后光伏组件的检查 (6)3.3 Removal of Vegetation in PV Array Area 光伏方阵区植被清理 (7)3.3.1 Matters to Be Noted During Removal of Vegetation in PV Array Area 光伏方阵区植被清理注意事项 (7)3.3.2Inspection after Removal of Vegetation 植被清理后检查 (7)3.4 Tour Inspection over PV Array 光伏方阵巡查 (8)4. 结语Conclusion (8)1. Significance of PV Modules Operation and Maintenance光伏组件运维的意义1.1Function of PV Modules 光伏组件的作用In a PV power station, a PV module, as the core power generation unit, is the equipment which changes light into electricity. The operation of the PV module in the PV power station is of great importance to the generating capacity and the earning of the whole station. As a result, the maintenance over the PV module can reduce dust and dirt deposit and prevent the PV module from producing hot spots to finally improve the generation performance and the service life of the PV module.在光伏电站中，光伏组件作为核心发电单元，是将光能直接转换成电能的设备，光伏组件在光伏电站中的运行情况对整个电站的发电量及收益有举足轻重的影响。

太阳能光伏发电系统PVsyst软件的使用第一章光伏软件介绍一、MeteonormMeteonorm软件是一款分析各地的气象资料软件，包括当地的经度，维度，海拔高度，以及太阳辐射度等重要资料，要想设计当地的光伏发电系统，当地的气象资料必须准确，且完整，Meteonorm 软件比较好的提供了各地的气象资料。

1、打开Meteonorm，选择语言2、查询所在地气象数据，以北京为例二、PVsystPVsyst是一款如何设计光伏发电系统的软件，他的设计流程如下:1、获取设计所需相关信息A、系统安装位置:查询经纬度B、应用类型：离网/并网C、荷载情况：荷载的功率和使用时间D、环境条件：持续阴天数/遮阳情况E、输出类型：交流/直流，电压，频率2、打开PVSYST软件，导入北京的气象数据3、系统设计，选择独立系统4、系统设计过程就是依次完成设计界面上面各项里面的参数的过程5、导入北京的气象数据如果PVSYST中没有安装地的信息，可采用以下方式（也就是使用之前提到的meteonorm6.0软件）：（一）利用Google earth 找到安装地点的经纬度（二）利用meteonorm6.0软件计算该地点十年的气象参数，并保存为*.dat文件（三）将该文件保存到PVSYST子目录的Meteo文件夹里面（四）点击PVSYST主界面的TOOLS然后按图示步骤导入数据（五）完成数据导入后，重新从步骤3开始进行设计6、选择好安装点信息后，对其他数据进行设定当地的太阳光漫反射数值一般选择0.27、选择orientation确定倾斜角一般采用固定倾斜角度安装（Fixed tilted plane），倾斜角度可以根据设计要求选择或选择能量损失最小来确定倾斜角度8、需要考虑阴影时，选择near shading 来设定阴影情况点击Construction/Perspective进行阴影设置，对建立好的模型进行阴影分析（阴影分析图），保存后，点击table得到阴影分析表9、选择system进入荷载参数设置界面10、选择simulation进行模拟计算进行模拟计算并通过点击report得到模拟计算报告，保存报告。

光伏发电系统测试仪光伏发电系统测试仪已经成功应用于光伏电站验收，光伏发电站监造，光伏发电系统的年检、光伏发电站日常维护检测。

是鉴衡认证中心应用于光伏电站金太阳认证的唯一指定检测工具，还应用于中国质量认证中心、中国电力科学研究院等与多家光伏检测签约实验室。

光伏光伏发电系统测试仪产品详细介绍如下：一、光伏发电系统测试仪背景介绍光伏电站投入运行之前必须经过严格检测后验收，国家GBT 18210-2000 《晶体硅光伏（PV）方阵I-V 特性的现场测量》给出了相应的技术要求。

在投入运行后的20年内，电站运营方也要不断对光伏电站各子阵列的I-V特性进行测试，查找故障隐患，以便日常维护及维修。

光伏系统根据其对功率的需求配备或大或小的光伏阵列，这一光伏阵列是由太阳电池组件按串联、并联规则组合在一起的。

如果各串联的太阳电池组件的工作特性由于离散性而导致不一致，在工作点的电流会不同，则必然会带来效率的损失；同理，如果太阳电池组件并联，则由于离散性，其相同工作电压条件下的最佳效率点会不一致，也会出现效率的损失。

这种由于太阳电池组件特性曲线之间失配而带来的损失，称为“联结损耗"。

由于“联结损耗"的存在，使得由众多太阳电池联成的阵列效率总是低于单个电池的发电效率。

太阳电池的I-V特性曲线本身具有很强的实时性，易于受环境因素的影响，对于温度、照度的变化敏感。

所以太阳电池安装环境条件的多变性，必然会使得太阳电池在不同环境条件下的实际发电量和负载工作点大相径庭。

厂家提供的太阳电池组件的特征参数都是基于标准测试条件，而这些特征参数并不能反映太阳电池的实际工作情况。

由此可以看出，如果仅仅依靠厂家提供的太阳电池组件的特征参数进行系统设计，往往很难达到理想的设计效果。

例如光伏电站，其所配用的光伏阵列容量可以通过计算得出，但事实证明许多理论计算配置的系统是不合理的，有时甚至是失败的，其原因就是由于光伏系统中的光伏阵列存在组合效率损失，并在不同日照强度、环境温度下的特性有很大差异。

提升光伏系统效能优化光伏资产管理目录1.63MW SolarEdge系统，荷兰由 AliusEnergy 安装> 获颁近30个奖项，深受著名投资机构青睐。

包括《RED HERRING》杂志及“Frost& Sullivan”咨询公司1MW SolarEdge 系统，霍芬海姆，德国 由 Wircon 安装向直流优化逆变器迈进选择逆变器的重要性逆变器的选择对于商用光伏系统的周期规划和整体性能极为重要。

逆变器可能只占系统成本的10%，但是：1. 逆变器影响着~30%的系统成本（EBOS,逆变器，人工）2. 逆变器管理着光伏系统100%的输出3. 通过光伏资产管理来控制运营维护成本降低系统整体成本每个组串功率可达 15kW 因而接入的组件更多。

每个逆变器连接的组串减少因而降低电缆，汇流箱，和熔断器等成本最高可达50%使用周期内发电收益更多组件具备组件级别的功率优化和极大的设计灵活性，因而屋顶可安装组件数量更多，项目成本回收更快。

更多能源组件级别的MPPT能够消除单一组件造成的功率损失，增加光伏系统发电量。

这一技术也能用于防范其他可能造成使用周期内发电量降低的潜在风险。

系统使用周期内运营维护成本兼容性及质保逆变器更换成本低廉（比传统逆变器低~40%），质保期长，使用周期内免费监测。

同一组串上可接入不同功率等级，降低今后的成本。

维护成本低，系统在线时间长免费的组件级别监控和远程维护减少了往返现场时间，提升系统在线时间，因而让系统的运行和维护更高效。

加倍安全设计逆变器或电网断电情况下，自动降低直流电缆内的电流和电压。

各组件的电压也降为1伏。

标准逆变器SolarEdge直流优化 逆变器标准逆变器 149.5 kW DCSolarEdge 200 kW DC功率增加 34%1MW SolarEdge 系统，佛罗里达，美国由当地系统集成商开发安装具备组件级监控的光伏资产管理SolarEdge基于云端的监控平台能提升系统在线时间，是光伏资产管理和工厂优化运营的重要工具。

光伏电站仿真软件PVS简介在光伏软件市场上，Windows版本的PVS是存在时间最长的时间步长仿真软件。

它是位于德国弗赖堡的弗劳恩霍夫研究院太阳能系统研究所（Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems）开发的，它从弗赖堡的一家名叫Econzept 的公司被销售。

PVS是一个专业的用于模拟和确定并网光伏系统和独立光伏系统大小（图10-6）的菜单驱动软件。

输入变量对系统运行特性的影响，如光照、组件温度和消费量，以及深度相互依赖的如太阳能发达的工作模式与控制系统的角色等都可以在PVS的仿真结果中看到。

系统部件的性能被描述为效率模型，表征该模型的少数几个参数需要由用户指定。

典型的如直流系统、带与不带附加发电机的交流系统以及并网系统的构造都可以被模拟。

对于独立系统，可以定义切负荷，比如可以显示电池充电水平的频数分布。

在光伏组件和逆变器的数据库中，可以添加新产品的特性参数。

通过访问互联网数据库，可以经常升级为最新的元件数据（目前只有组件数据库）。

可以输入两种不同方向的阵列（图10-7），然而，在一个系统中只能使用同一型号的逆变器。

检查输入数据以帮助确定大小。

如果逆变器和光伏发电机的大小确定错误，则会提示错误信息。

光照模拟所要求输入的数据由集成到PVS中的发光器提供。

对于输入的数据，只根据每天的光照和温度要求每月平均值。

这些数据由附带的数据库提供。

里面还集成了一个用于比较不同倾角的工具。

如果考虑阴影，有一个阴影编辑器（图10-8）可用。

这就允许使用光标输入阴影轮廓。

软件中还有一个用于计算经济效率的菜单（图10-9）。

其结果可以用打印机以三种格式输出：以简短报告、以介绍和以代表性的系统特性输出。

另外，还有一个系统比较功能。

经济效率以在报告中显示。

除此之外，它还可以以ASCII文档保存每小时仿真值，以便使用其它软件进行更进一步的评估。

可以预期子程序上的一种新结构的软件内核和全面革新工作可用于模拟独立光伏系统。