基于逆变器运行电压计算Anti-PID产品投资回报率的方法

摘要

本发明公开了基于逆变器运行电压计算Anti‑PID产品投资回报率的方法，具体包括以下步骤：步骤1：获取逆变器的工作环境的环境温度T1、辐照度E1、风速V、运行年数D1、逆变器的组串中的组件数量N1、每块组件中太阳能电池片的数量N2，并获取太阳能电池片的电压温度系数K、上一年度逆变器的发电量Q、太阳能电力的电价P1、Anti‑PID器件的成本价P2、逆变器的使用年限D4。本发明通过采集逆变器本身的技术参数和工作环境的环境参数，计算出逆变器的理论运行电压U3，从而能够计算出光伏电站中逆变器的电压恢复效率，通过理论运行电压U3计算出逆变器在使用年限D4内的利润率，即能够计算出Anti‑PID产品应用在逆变器中每年的回报率。

说明书

技术领域

本发明涉及逆变器测算领域，具体涉及基于逆变器运行电压计算 Anti-PID产品投资回报率的方法。

背景技术

太阳能电站运行过程中会出现功率及电压衰减，通过设置 Anti-PID产品可用于恢复太阳能电站中逆变器的功率和电压。为评估 Anti-PID产品的对每个时间段的光伏电站中逆变器的电压恢复效率与回报率，因此提出一种基于逆变器运行电压计算Anti-PID产品投资回报率的方法。

发明内容

本发明的主要目的是提出了基于逆变器运行电压计算Anti-PID产品投资回报率的方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

基于逆变器运行电压计算Anti-PID产品投资回报率的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤1：获取逆变器的工作环境的环境温度T1、辐照度E1、风速 V、运行年数D1、逆变器的组串中的组件数量N1、每块组件中太阳能电池片的数量N2，并获取太阳能电池片的电压温度系数K、上一年度逆变器的发电量Q、太阳能电力的电价P1、Anti-PID器件的成本价P2、逆变器的使用年限D4；其中环境温度T1、辐照度E1、风速V可采用当地气象数据，辐照度(≥700W/m2)对电压的影响不计。

步骤2：将Anti-PID器件固定安装在逆变器中，并获取太阳能电池片在STC测试条件下的最大工作电压U2；

步骤3：根据辐照度E1的辐照度系数b及风速V的风速系数a计算出太阳能电池片的工作温度T2，并测试逆变器的实际运行电压U1；

步骤4：由上述步骤1至步骤3中采集和计算得到的逆变器的组串中的组件数量N1、每块组件中太阳能电池片的数量N2、太阳能电池片在STC测试条件下的最大工作电压U2、太阳能电池片的电压温度系数 K、逆变器的运行年数D1以及太阳能电池片的工作温度T2计算出逆变器的理论运行电压U3；

步骤5：根据步骤3中逆变器的实际运行电压U1和步骤4中计算得到的逆变器的理论运行电压U3计算出电压提升率U

步骤6：根据步骤1中电压提升率U

步骤7：根据步骤1中的净收入I、Anti-PID器件的成本价P2与逆变器的使用年限D4计算出逆变器使用年限D4内的利润率I'1。

优选地，步骤2中所述STC测试条件是指，地面光伏组件的标准测试条件：

AM为1.5；太阳光线的辐照度为1000W/m2；环境温度为25℃；

其中：AM指大气品质，即光线通过大气的实际距离比上大气的垂直厚度。采用标准测试条件，能够获得逆变器的最大工作电压U2，从而便于计算逆变器中的理论运行电压U3。

优选地，步骤3中太阳能电池片的温度T2与辐照度系数b、环境温度T1及风速系数a满足公式(1)：

T2＝T1+b*E1+a (1)。

优选地，步骤4中的逆变器的理论运行电压U3与逆变器的组串中的组件数量N1、每块组件中太阳能电池片的数量N2、太阳能电池片在 STC测试条件下的最大工作电压U2、太阳能电池片的电压温度系数K、逆变器的运行年数D1以及太阳能电池片的工作温度T2满足公式(2)：

U3＝N1*N2*U2*(N1-K*(T2-25)/100)*(1-0.216％*D1)*0.975 (2)；

其中，0.216％表示正常的每年的电压衰减，0.975表示逆变器的电压MPPT精度。

优选地，步骤5中的电压提升率U

U

优选地，步骤6中的净收入I与电压提升率U

I＝(U

优选地，步骤7中利润率I'1与逆变器安装Anti-PID后每年的净收入I、Anti-PID器件的成本价P2和逆变器使用年限D4满足公式(5)：

I'1＝(I*D4-P2)*100/P2 (5)。

优选地，根据步骤1中的Anti-PID器件的成本价P2、步骤6中的净收入I依据公式(6)计算出逆变器的投资回收期D2：

D2＝P2/I (6)。

优选地，根据步骤6中的净收入I、Anti-PID器件的成本价P2与逆变器的保修期D3依据公式(7)计算出逆变器保修期D3内的净利润率I'2：

I'2＝(I*D3-P2)*100/P2 (7)。

本发明提供基于逆变器运行电压计算Anti-PID产品投资回报率的方法，具备以下有益效果：通过采集逆变器本身的技术参数和工作环境的环境参数并测试出STC测试条件下逆变器最大工作电压U2，计算出逆变器的理论运行电压U3，从而能够计算出光伏电站中逆变器的电压恢复效率，通过理论运行电压U3计算出逆变器在使用年限D4内的利润率I'1，即能够计算出Anti-PID产品应用在逆变器中每年的回报率。

具体实施方式

为使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一，基于逆变器运行电压计算Anti-PID产品投资回报率的方法，基于逆变器运行电压计算Anti-PID产品投资回报率的方法，具体包括以下步骤：

步骤1：获取逆变器的工作环境的环境温度T1、辐照度E1、风速 V、运行年数D1、逆变器的组串中的组件数量N1、每块组件中太阳能电池片的数量N2，并获取太阳能电池片的电压温度系数K、上一年度逆变器的发电量Q、太阳能电力的电价P1、Anti-PID器件的成本价P2、逆变器的使用年限D4；

步骤2：将Anti-PID器件固定安装在逆变器中，并获取太阳能电池片在STC测试条件下的最大工作电压U2；

步骤2中所述STC测试条件是指，地面光伏组件的标准测试条件： AM为1.5；太阳光线的辐照度为1000W/m2；环境温度为25℃；其中： AM指大气品质，即光线通过大气的实际距离比上大气的垂直厚度。

在本实施例中，太阳能电池片的温度T2、环境温度T1与辐照度系数b及风速系数a满足公式(1)：

T2＝T1+b*E1+a (1)；

其中风速系数a和辐照度系数b根据下表一选择：

表一

其中，敞开支架是指组件安装上去后，周围没有影响到组件散热的条件，靠近屋顶是指，组件安装贴近屋顶表面，屋顶影响到组件的正常散热。

步骤3：根据辐照度E1的辐照度系数b及风速V的风速系数a计算出太阳能电池片的工作温度T2，并测试逆变器的实际运行电压U1；

步骤4：由上述步骤1至步骤3中采集和计算得到的逆变器的组串中的组件数量N1、每块组件中太阳能电池片的数量N2、太阳能电池片在STC测试条件下的最大工作电压U2、太阳能电池片的电压温度系数 K、逆变器的运行年数D1以及太阳能电池片的工作温度T2计算出逆变器的理论运行电压U3；

步骤5：根据步骤3中逆变器的实际运行电压U1和步骤4中计算得到的逆变器的理论运行电压U3计算出电压提升率U

步骤5中逆变器的理论运行电压U3与逆变器的组串中的组件数量 N1、每块组件中太阳能电池片的数量N2、太阳能电池片在STC测试条件下的最大工作电压U2、太阳能电池片的电压温度系数K、逆变器的运行年数D1以及太阳能电池片的工作温度T2满足公式(2)：

U3＝N1*N2*U2*(N1-K*(T2-25)/100)*(1-0.216％*D1)*0.975 (2)；

其中，0.216％表示正常的每年的电压衰减，0.975表示逆变器的电压MPPT(最大功率点跟踪)精度，0.216％与0.975为实际工作过程中的经验数值。

步骤6：根据步骤1中电压提升率U

步骤6中的电压提升率U

U

逆变器安装Anti-PID产品后，主要是对逆变器电压的提升，电压的提升等同于功率及发电量的提升。

根据电压提升率U

净收入I与电压提升率U

I＝(U

步骤7：根据步骤1中的净收入I、Anti-PID器件的成本价P2与逆变器的使用年限D4计算出逆变器使用年限D4内的利润率I'1；

步骤7中利润率I'1与逆变器安装Anti-PID后每年的净收入I、 Anti-PID器件的成本价P2和逆变器使用年限D4满足公式(5)：

I'1＝(I*D4-P2)*100/P2 (5)；

工作原理：通过采集逆变器的组串中的组件数量N1以及每块组件中太阳能电池片的数量N2，并获取太阳能电池片的电压温度系数K、太阳能电池片在STC测试条件下的最大工作电压U2和运行年数D1及逆变器工作环境的环境温度T1、辐照度E1、风速V，计算出逆变器的理论运行电压U3，从而能够计算出光伏电站中逆变器的电压恢复效率，通过计算电压提升率U

实施例二，如下表二，采用500KW逆变器,变压器设置在敞开支架上：根据表一，风速是1.5m/s，那么a＝-2,b＝0.0275。

表二

实施例三，30KW屋顶电站，电站(逆变器)安装面靠近屋顶：根据表一，风速是2.4m/s，那么a＝11,b＝0.021。

表三

实施例四，本实施例作为实施例一的一种优选的技术方案，本实施例作为实施例一的一种优选的技术方案，根据步骤1中的成本价P2、步骤6中的净收入I依据公式(6)计算出逆变器的投资回收期D2：

D2＝P2/I (6)；

通过可以收集到的资料计算出安装Anti-PID器件后回本的时间，能够帮助企业合理规避风险，并确认产品的投资回报率。

实施例五，本实施例作为实施例一的一种优选的技术方案，根据步骤6中的净收入I、Anti-PID器件的成本价P2与逆变器的保修期D3 依据公式(7)计算出逆变器保修期D3内的净利润率I'2：

I'2＝(I*D3-P2)*100/P2 (7)；

由于产品存在保修期D3，产品在保修期D3内的利润与超出保修期 D3时的利润不同，计算出产品不同时期的利润率能够帮助厂家产品生产与生产能力规划。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。