【LGQ-TH1，锦州利诚科技发展有限公司，品质保障】在碳中和目标推动下，全球光伏装机容量已突破1TW大关。作为光伏系统的"神经末梢"，小型光伏气象站正成为电站运维的核心装备。这类集成了物联网、高精度传感和边缘计算技术的监测系统，通过实时环境数据采集与分析，显著提升了光伏电站的发电效率与运营安全性。
一、什么是小型气象站？
小型气象站（Compact Weather Station, CWS）是一种集成化气象监测设备，用于实时采集、记录和传输环境气象参数。其核心功能包括：
气象要素监测：测量温度、湿度、风速、风向、大气压力、降水、太阳辐射☢️等基础气象数据。
数据存储与传输：支持本地存储（SD卡/Flash）和远程通信（4G/5G/LoRa/NB-IoT）。
边缘计算：部分型号具备数据预处理能力（如滑动平均滤波、异常值剔除）。
相较于传统气象站，小型气象站具有部署灵活（<5kg）、功耗低（典型值<5W）、成本可控（<$2000）等优势，适用于分布式气象观测网络。
二系统组成
小型气象站的系统组成可概括为：
传感器（采集数据）→ 数据采集单元（处理数据）→ 供电系统（提供能源）→ 通信模块（传输数据）→ 数据处理平台（分析应用）
小型气象站
三核心功能
1. 太阳辐射☢️监测与发电效能评估
全辐射☢️谱段监测：配备一级标准总辐射☢️表（ISO 9060:2018 Class A），精确测量0.3-3μm波段的全球水平辐照度（GHI）和组件斜面辐照度（POA）
光谱响应分析：部分高端型号集成光谱仪，监测紫外（UV）、可见光（VIS）和近红外（NIR）波段能量分布，评估不同光伏组件（单晶硅/薄膜等）的光谱响应匹配度
PR值计算：基于IEC 61724-1标准实时计算性能比（Performance Ratio）
2. 环境参数耦合分析
温度衰减建模：
实时监测组件背板温度
应用温度系数（如单晶硅-0.4%/℃）进行功率修正
建立热交换模型
风速冷却效应：
三维超声波风速仪（0-60m/s）测量湍流强度
计算强制对流换热系数：
3. 智能运维决策支持
灰尘积累预警：
通过比较理论清洁表面辐照度与实际辐照度的透射率衰减（通常>5%触发预警）
经济性清洗模型：
阴影分析：
采用漫射辐射☢️/直射辐射☢️比（DHI/DNI）评估云层影响
组串级失配诊断（电压偏差>5%时告警）
4. 极端天气防护
大风保护系统：
实时计算风压载荷：25m/s（9级风）自动触发跟踪系统归位
冰冻预警
露点温度算法当组件温度≤露点温度+2℃时启动除霜模式
5. 数据融合与预测
超短期辐照预测：
基于天空成像仪的云团运动矢量分析（CMA算法）
15分钟预测误差<10%（RMSE）
数字孪生接口：
输出PVsyst兼容的.CLI气象文件
支持SAM（System Advisor Model）仿真校准
四应用价值
其数据应用领域很广。在农业方面，温度、湿度和降水等数据可用于农作物生长周期的预测和灌溉计划的制定。在气象预报中，这些数据是构建气象模型的基础，用于预测天气变化。在环境监测领域，通过监测风速、风向等数据，可以了解污染物的扩散情况。
小型气象站
