分布式光伏电站发电效率提升调度研究

摘要：随着可持续环保理念的升级，社会各界对于能源的需求不断增长，分布式光伏电站作为一种可再生能源发电 形式，受到了广泛关注。目前分布式光伏电站的发电效率，仍存在一定的提升空间。本论文旨在分析分布式光伏电 站发电效率的具体问题及提升策略，通过优化设计、完善电网接入和配电系统、科学合理的运维管理以及政策支持和技术创新，有效提升分布式光伏电站的发电效率，进一步响应环保理念的各项要求，促进可再生能源的发展和利用。

安科瑞 崔怡蒙 152-1675-1208

关键词：分布式光伏电站；发电效率；提升

0、引言

当前，在节能环保、低碳经济的发展背景下，分布式光伏电站作为一种清洁、可再生的能源发电方式，受到了广泛关注。然而，为了实现可持续发展目标和提高能源利用效率，分布式光伏电站的发电效率仍然需要进一步提升。本文旨在探讨提升分布式光伏电站发电效率的策略，以推动其可持续发展。首先，将介绍分布式光伏电站的基本原理和运行特点。其次，分析当前存在的发电效率低下的主要原因，提出相应的解决方案。最后，将探讨推广应用大数据、物联网、数字孪生等数字化技术以提高分布式光伏电站发电效率的潜力。本文的研究意义是多方面的。首先，通过深入分析存在的问题，并提出相应的解决方案，为分布式光伏电站的运行和管理提供有针对性的指导。其次，推广应用新技术有助于提高发电效率，为分布式光伏电站的可持续发展，打下坚实基础。最后，本文的研究成果对于促进能源转型、应对气候变化等问题具有重要的实践意义。

1、分布式光伏电站的发展现状

分布式光伏电站指的是: 在建筑物屋顶、工业厂房等地方安装光伏发电设备，通过并网发电或自用发电的一种形式，具有灵活性高、环保节能、降低线损等优势，受到了广泛关注和推广。当前，在全球范围内，分布式光伏电站的发展呈现出以下几个特点:

第一，迅速增长。近年来，分布式光伏电站的装机容量呈现快速增长的趋势。许多国家和地区积极推动可再生能源发展政策，为分布式光伏电站的发展，提供了良好的政策支持和制度保障。同时，光伏技术的成熟和成本的不断降低也促进了分布式光伏电站的快速增长。

第二，多样化发展模式。分布式光伏电站的发展模式多种多样，包括商业发电、工业自发自用、农村光伏电站等。商业和工业领域通常采用并网发电模式，将多余的电力卖给电网，实现经济效益。而农村地区通常采用自发自用的模式，满足当地电力需求。

第三，技术创新。随着分布式光伏电站的迅速扩增和使用，相关技术的运用熟练程度也在不断增大。光伏组件的效率不断提高，逆变器和电池组管理系统的性能也得到了改进。

第四，政策支持。目前，我国各个地区政府部门通过出台各种补贴政策和优惠措施，推动分布式光伏电站的快速发展。例如: 中国国家能源局推出的分布式光伏电站补贴政策，鼓励社会资本积极参与并投资分布式光伏电站建设，也为社会公众普及现代化分布式光伏电站的发电知识和基本情况。

2、分布式光伏电站发电效率的影响因素

2.1可靠性因素

光伏发电站的运行效率受到多个因素的影响，包括逆变器的运行时间、设备数量和设备的可靠性等。例如，逆变器是将光伏组件产生的直流电转换为交流电的，逆变器的运行时间长短，直接影响发电效率。此外，光伏发电站的设备数量和设备的运行时间，也会对运行效率产生决定性影响。如果光伏发电站频繁停运或存在不可靠的数据，会导致运行效率的计算结果出现误差，从而影响对发电站整体性能的评估。因此，相关部门需要确保运行数据的准确性和可靠性，进一步提升分布式光伏电站的发电效率，保证发电质量。

2.2设备因素

分布式光伏发电系统中，设备因素对发电效率的影响主要包括: 电池模块之间的电流和电压不匹配，会导致电流和电压损耗，降低光伏电池的效率。电池模块之间的损耗包括恶劣环境引起的功率骤降、初始光照引起的损耗以及器件老化引起的损耗，这些损耗都会导致电池模块效能下降。另外，逆变器是分布式光伏电站的核心设备，其效能对整个电站的品质和发电效率有重要影响。逆变器需要在一定的工作电压范围内才能正常运行，当电压超出范围时，电站就会中断运行，影响发电时间和效能。此外，箱式变压器在电压升高时会产生电能损耗，其大小取决于特性。

2.3管理因素

在沙尘暴和大雾天气里，太阳能电池的产量较低。 如果不能及时清洁，将会造成严重后果，需要根据其实际的粉尘状况来制订运行计划，定期清洗组件，以确保正常发电。

2.4发电量因素

电量在光伏发电站的运行效率方面扮演着重要角色。相关人员应根据数据参数进行计算，关注发电量的实际数值，并进一步分析负数数据，展开准确计算。计算方式必须合理有效，以获得最为精准和有效的实际发电量数值，为提升光伏发电站的发电效率和质量奠定可靠的数据基础。

2.5发电效能因素

在研究屋顶分布式光伏电站发电影响因素时，相关部门需要重点了解电站内部的影响因素。整个分布式发电站的运行效率，对发电效率提升起着影响作用。除了考虑发电的天数和电量外，发电的效能也是影响分布式光伏电站发电效率的重要因素。

3. 分布式光伏电站发电效率提升的有效措施

3.1合理选择规范的设备型号

首先，在组件选择方面，应优先选择高效率、高质量的太阳能光伏组件。通过对市场上各种型号的组件进行评估和比较，选择具有良好性能和长期可靠性的组件。这些组件通常会具备更高的转换效率和更好的耐久性，从而提高整个光伏电站的发电效率。

其次，在逆变器选择方面，应确保选择符合国家标准并具备良好效能的逆变器。逆变器的质量和性能直接影响到光伏电站的发电效率。选择具备较高转换效率和稳定性能的逆变器，能够最大限度地提高电站的发电效率。

此外，合理设计光伏电站的布局是提升发电效率的重要因素之一。通过合理安排组件的摆放方向、间距和倾斜角度，最大程度地利用光照资源，提高光伏电站的发电量。同时，避免阴影覆盖和组件之间的相互遮挡，以避免功率损失和效率下降。

3.2开展规范化施工和标准化处理工作

首先，规范化施工是确保光伏电站建设质量和安全的基础。在施工过程中，应严格按照相关技术规范和标准进行操作，确保设备的正确安装和接线连接。特别是对于光伏组件的安装，应考虑到日照角度、防风抗震等因素，确保组件的稳固性和光伏面的最大利用。

在布线和接地方面也需符合规范要求，确保电站的安全运行。

其次，标准化处理工作可以提高电站的管理效率和发电效率。对于电站内部的电气设备、光伏组件等进行定期检修和维护，确保设备正常运行。制定完善的操作规程和维护计划，明确各项任务和责任，遵循标准化的流程进行处理。通过有效的监测和维护，及时发现并解决问题，减少停机时间和功率损失，提高发电效率。

此外，建立健全的质量管理体系，是规范化施工和标准化处理的重要组成部分。制定相应的质量控制措施和验收标准，确保电站建设过程中质量的可控性和稳定性。监督和检查施工单位的工作，确保其合规操作，并及时纠正存在的问题。加强对材料供应商的管理和质量把关，确保使用的材料符合相关标准，提高光伏电站的整体质量水平。

最后，培训和提升施工人员的技能水平，也是非常重要的。通过组织职业培训和技术交流活动，提高施工人员的专业知识和技能，使其具备扎实的理论基础和丰富的实践经验。只有具备良好的技术素养和操作技能的施工人员，才能保证施工质量和效率的提升。

3.3对系统和设备进行定期维护

首先，制定定期维护计划和检修方案。根据设备的使用寿命、厂商建议的维护周期以及现场实际情况，制定详细的维护计划，并明确各项任务、时间和责任人。针对不同设备，制定相应的检修方案，包括维护、清洁、润滑、紧固等工作内容，确保设备在良好状态下

运行。另外，相关部门需要高度重视电站的运维管理，进行设备的检修和维护，及时发现并解决可能存在的故障，确保设备正常运行。同时，建立完善的数据监测与分析系统，实时监控光伏电站的发电情况，并根据数据分析结果进行优化调整，提高发电效率。

另外，通过科学合理的运营管理和技术创新，不断改进光伏电站运行模式和发电技术。例如，结合储能技术，提高电站的发电平滑性和可调度性，减少电网波动对发电效率的影响; 利用智能控制技术，实现光伏电站的最佳运行策略，进一步提高发电效率。

其次，定期进行设备巡检和故障排查。定期巡检可以及时发现设备的异常情况，如异常声音、异味、温度过高等，及时采取处理措施。建立健全的故障排查机制，及时追踪和解决设备故障，防止故障扩大化影响电站的发电效率。进行设备的清洁和保养也十分重要。定期清洗太阳能光伏组件上的污垢和灰尘，保持组件表面的光照接收效果，提高发电效率。对于逆变器、开关箱等设备，定期清理灰尘和杂物，确保散热良好，避免过热引起设备故障。

最后，建立健全的记录和档案系统。对每次维护、巡检和故障处理情况进行详细记录，包括日期、维护内容、故障现象、处理方法等，形成完整的维护档案，追踪设备运行情况和维护历史，为未来的维护工作提供参考依据，并对设备的性能和寿命进行评估。建立健全

的记录和档案系统需要有一个统一的管理平台，确保所有相关人员都能够按规范进行记录。通过数字化档案管理系统，可以实现数据的快速录入、查询和分析，提高工作效率和准确性。此外，定期对档案进行整理和归档也是必要的，确保数据的可靠性和完整性。总之，建立健全的记录和档案系统是提升分布式光伏电站发电效率的重要环节。通过准确记录维护内容和日期、故障现象和处理方法，以及设备性能和寿命评估，为未来的维护工作提供参考依据，帮助及时排查问题和优化运行，从而提高分布式光伏电站的发电效率和可靠性。

3.4深化应用互联网技术与大数据技术

在当前的数字化浪潮中，我们需积极拥抱大数据、物联网及深度学习等前沿技术，提升分布式光伏电站的发电效率。

首先，建立并优化云计算平台。这一技术平台不仅可实现对光伏电站数据的集中存储与管理，更能通过实时上传的发电数据，对电站的运行状态、发电量及

功率曲线等信息进行深度分析与监测。利用云平台的卓越计算能力及智能算法，我们可以对海量数据进行深度挖掘，识别潜在问题，提出优化方案，从而进一步推动发电效率的提升。以研华的智能光伏运维系统为例，其 B/S 架构的设计，使得所有监控内容都能在一个

统一的软件平台中轻松查看，实现了光伏电站的远程集中管理、维护及升级，为分布式网络架构微型电站的接入提供了极大的便利。

其次，物联网技术的引入，使得光伏电站的运维更加智能化和精细化。通过在电站中部署传感器和设备，我们可以实时获取电站的环境参数，如温度、辐照度、风速、湿度等，以及关键设备的工作状态和性能指标。这些数据的实时采集与传输，使得设备间的互联互通成为可能，进而形成了一个智能化的监控和管理系统。通过这一系统，我们可以对电站进行精细化的运维和优化调度，确保每一分能源都能得到充分利用。 此外，大数据技术在光伏电站中的应用也愈发重要。通过对海量数据的采集、存储和处理，我们可以利用大数据分析算法对电站的历史数据进行回归分析、趋势分析和异常监测，发现潜在的问题和风险。同时，

基于数据的挖掘和建模，我们还可以预测电站的发电量，为优化发电效率和经济性提供有力支持。

最后，我们不能忽视深度学习在光伏电站中的应用潜力。通过复杂神经网络模型的训练，对历史和实时数据进行更深入的分析，执行回归、趋势分析和异常检测任务。深度学习算法揭示了隐藏问题和风险，同时，数据的深度挖掘和建模，实现了对电站未来发电量的精确预测和优化策略的制定，从而更准确地预测电站的发电趋势，为运维人员提供更为精准的决策支持。

总之，通过整合云计算、物联网、深度学习和大数据等前沿技术，光伏电站的运营和管理将变得更加智能化、高效化，为实现绿色能源的可持续发展提供强有力的技术支持。

4.系统功能

4.1.实时监测

系统人机界面友好，能够显示储能柜的运行状态，实时监测PCS、BMS以及环境参数信息，如电参量、温度、湿度等。实时显示有关故障、告警、收益等信息。

4.2.设备监控

系统能够实时监测PCS、BMS、电表、空调、消防、除湿机等设备的运行状态及运行模式。

PCS监控：满足储能变流器的参数与限值设置；运行模式设置；实现储能变流器交直流侧电压、电流、功率及充放电量参数的采集与展示；实现PCS通讯状态、启停状态、开关状态、异常告警等状态监测。

BMS监控：满足电池管理系统的参数与限值设置；实现储能电池的电芯、电池簇的温度、电压、电流的监测；实现电池充放电状态、电压、电流及温度异常状态的告警。

空调监控：满足环境温度的监测，可根据设置的阈值进行空调温度的联动调节，并实时监测空调的运行状态及温湿度数据，以曲线形式进行展示。

UPS监控：满足UPS的运行状态及相关电参量监测。

4.3.曲线报表

系统能够对PCS充放电功率曲线、SOC变换曲线、及电压、电流、温度等历史曲线的查询与展示。

4.4.策略配置

满足储能系统设备参数的配置、电价参数与时段的设置、控制策略的选择。目前支持的控制策略包含计划曲线、削峰填谷、需量控制等。

4.5.实时报警

储能能量管理系统具有实时告警功能，系统能够对储能充放电越限、温度越限、设备故障或通信故障等事件发出告警。

4.6.事件查询统计

储能能量管理系统能够对遥信变位，温湿度、电压越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。

4.7.遥控操作

可以通过每个设备下面的红色按钮对PCS、风机、除湿机、空调控制器、照明等设备进行相应的控制，但是当设备未通信上时，控制按钮会显示无效状态。

4.8.用户权限管理

储能能量管理系统为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控的操作，数据库修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。

5.结语

综上所述，随着科技的不断更新，发电方法和发电功能也在逐步优化。通过规范化施工和标准化处理、 定期维护设备和推广应用互联网技术、大数据技术等策略，可以有效提升分布式光伏电站的发电效率。分布式光伏电站作为清洁能源发展的重要组成部分，其发电效率的提升对于实现可持续发展目标至关重要。 然而，这需要各方的共同努力，以迎接技术、管理和政策等方面的挑战。相信在不久的将来，分布式光伏电站将为清洁能源发展作出更大的贡献。

审核编辑 黄宇