发电效率PR计算公式

光伏电站发电效率的计算与监测

1、影响光伏电站发电量的主要因素

光伏发电系统的总效率主要由光伏阵列的效率、逆变器的效率、交流并网效率三部分组成。

1.1光伏阵列效率：

光伏阵列的直流输出功率与标称功率之比。光伏阵列在能量转换与传输过程中影响光伏阵列效率的损失主要包括：组件匹配损失、表面尘埃遮挡损失、不可利用的太阳辐射损失、温度的影响以及直流线路损失等。

1.2逆变器的转换效率:

逆变器输出的交流电功率与直流输入功率之比。影响逆变器转换效率的损失主要包括：逆变器交直流转换造成的能量损失、最大功率点跟踪（MPPT）精度损失等。

1.3交流配电设备效率：

即从逆变器输出至高压电网的传输效率，其中影响交流配电设备效率的损失最主要是：升压变压器的损耗和交流电气连接的线路损耗。

1.4系统发电量的衰减：

晶硅光伏组件在光照及常规大气环境中使用造成的输出功率衰减。

在光伏电站各系统设备正常运行的情况下，影响光伏电站发电量的主要因素为光伏组件表面尘埃遮挡所造成太阳辐射损失。

2、光伏电站发电效率测试原理

2.1光伏电站整体发电效率测试原理

整体发电效率E

PR公式为：

E PDR

PR

PT

=

—PDR为测试时间间隔(t?)内的实际发电量；—PT为测试时间间隔(t?)内的理论发电量；

理论发电量PT 公式中：

i

o I T I =，为光伏电站测试时间间隔(t ?)内对应STC 条件下的实际有效发电时间；

－P 为光伏电站STC 条件下组件容量标称值；

－I 0为STC 条件下太阳辐射总量值，Io =1000 w/m 2；

－Ii 为测试时间内的总太阳辐射值。

2.2光伏电站整体效率测试（小时、日、月、年）

气象仪能够记录每小时的辐射总量，将数据传至监控中心。

2.2.1光伏电站小时效率测试

根据2.1公式，光伏电站1小时的发电效率PR H

i H i PDR PR PT =

0I I i

i T =

—PDRi ，光伏电站1小时实际发电量，关口计量表通讯至监控系统获得； —P ，光伏电站STC 条件下光伏电站总容量标称值；

—Ti ，光伏电站1小时内发电有效时间；

—Ii ，1小时内最佳角度总辐射总量，气象设备采集通讯至监控系统获得； —I 0=1000w/m 2 。

2.2.2光伏电站日效率测试

根据气象设备计算的每日的辐射总量，计算每日的电站整体发电效率PR D D PDR PR PT

= 0I I T =

—PDR ，每日N 小时的实际发电量，关口计量表通讯至监控系统获得； —P ，光伏电站STC 条件下光伏电站总容量标称值；

—T ，光伏电站每日发电有效小时数

—I ，最佳角度总辐射总量，气象设备采集通讯至监控系统获得；

—I0 =1000w/m 2 。

2.2.3光伏电站月效率测试

根据记录的每天的整体发电效率PR E ，计算每月的平均整体发电效率PR M

1

1N N

M D i PR PR ==∑， —N 为每月的天数。

2.2.4每年整体效率测试

根据记录—每月的平均整体电效率PR M ，计算每年的平均整体发电效率PR Y

12

1

112Y M i PR PR ==∑。 2.3分系统效率测试

2.3.1光伏直流系统设备效率测试

2.3.1.1各光伏阵列系统效率测试

通过气象仪采集当日最佳角度辐射总量，可以计算出当日每个光伏阵列的理论发电量Pi T ；通过各区逆变器的直流配电柜内配置的直流测量仪表与监控系统的通讯可以获得每个光伏阵列的实际发电量W DC1 ；根据公式

E PDR PR PT =可以计算

出各光伏阵列系统效率1DC η 11DC DC i

W PT η= 。 2.3.1.2全站光伏阵列整体效率测试

通过气象仪采集当日最佳角度辐射总量，可以计算出当日光伏阵列的总理论发电量P T ；通过各区逆变器的直流配电柜内配置的直流测量仪表与监控系统的通讯可以获得总的光伏阵列的实际发电量W DC2 ，根据公式

E PDR PR PT =可以计算出全站光伏阵列整体效率

2DC η

22DC DC W PT η=

2.3.2各逆变器效率测试

通过各区逆变器的直流配电柜内配置的直流测量仪表与监控系统的通讯可以获得每个逆变器的每日直流输入电能总量W DC ；通过各区逆变器的交流输出柜内配置的交流测量仪表与监控系统的通讯可以获得每个逆变器每日交流输出电能总量W AC ；根据公式E PDR

PR PT =可以计算出各逆变器效率/AC DC η

/AC AC DC

DC W W η=

2.3.3交流配电设备效率测试

2.3.3.1 10KV 各支路交流配电设备效率测试

由10KV 各支路馈线柜内电度表与监控系统的通讯可以获得各支路每日发电总量W AC1，通过各支路对应逆变器的交流输出柜内配置的交流测量仪表与监控系统的通讯可以获得对应逆变器每日交流输出电能总量W AC2，通过公式E P D R

PR PT =可以计算出支路效率η支路

12AC AC W W η=支路

2.3.3.2 主变效率测试

通过10KV 主变低压侧进线柜测量仪表可以得到当日主变低压侧进线电能量WD 。由主变高压侧计量电度表处可以得到光伏电站每日实际发电量PDR 。根据公式可以计算出主变效率ηB

B D PDR

W η=

4、总结

通过监控系统的发电效率计算来判断各个系统设备的损耗，光伏组件是否需要清洁，通过优化设备选购及时清洁光伏组件保证光伏组件的转换效率，以保证光伏电站的整体发电效率，最终保证光伏电站电量损失达到最低。