[發(fā)明專利]一種光伏組件的故障預(yù)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811637680.2
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109670652A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉進(jìn);陳洪雨;常生強(qiáng);陳賀;屈國旺;袁玉寶;張奎仲;張向平;李春海;高勝國;杜曉剛;李曉楠;曹曉光;張鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 石家莊科林電氣股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 郝曉紅;王苑祥

1.一種光伏組件的故障預(yù)測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)收集光伏組件在標(biāo)準(zhǔn)條件下的歷史功率數(shù)據(jù)；

(2)建立GM(1,1)灰度模型，計算光伏組件功率數(shù)據(jù)預(yù)測序列；

(3)基于灰色模型進(jìn)行邊值優(yōu)化，得到修正后的預(yù)測序列；

(4)將所得修正后的預(yù)測序列與對應(yīng)額定數(shù)據(jù)比對，兩者相對誤差大于2％時，預(yù)警該故障。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟(1)收集光伏組件在標(biāo)準(zhǔn)條件下的歷史功率數(shù)據(jù)是首先對一定時間周期內(nèi)光伏組件在標(biāo)準(zhǔn)條件下的歷史功率數(shù)據(jù)提取整理為集合；然后去除集合中異常值，所述異常值大于或小于去除該異常值后集合內(nèi)其余數(shù)據(jù)平均值的30％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟(2)建立GM(1,1)灰度模型，計算光伏組件功率數(shù)據(jù)預(yù)測序列方法為：

設(shè)光伏組件出廠時的額定功率為P，在標(biāo)準(zhǔn)條件下采集的歷史功率為P_實，光伏組件額定功率百分比記為p，則p＝P_實/P (1)

設(shè)p⁽⁰⁾為光伏組件歷史額定功率百分比的非負(fù)數(shù)列：

p⁽⁰⁾＝(p⁽⁰⁾(1),p⁽⁰⁾(2),…,p⁽⁰⁾(n)) (2)

p⁽⁰⁾做1次累加生成數(shù)列p⁽¹⁾：

p⁽¹⁾＝(p⁽¹⁾(1),p⁽¹⁾(2),…,p⁽¹⁾(n)) (3)

其中：

p⁽¹⁾建立GM(1，1)模型的白化微分方程為：

其中，a為發(fā)展系數(shù)，b為灰色作用量；

設(shè)p⁽¹⁾近鄰均值生成的數(shù)列為z⁽¹⁾：

z⁽¹⁾＝(z⁽¹⁾(2),z⁽¹⁾(3),…,z⁽¹⁾(n)) (6)

其中：

z⁽¹⁾(k)＝0.5p⁽¹⁾(k)+0.5p⁽¹⁾(k-1),k＝2,3,…,n (7)

p⁽⁰⁾(k)+az⁽¹⁾(k)＝b,k＝2,3,…,n (8)

建立灰微分方程

記u＝[a,b]^T是參數(shù)列，且Y＝(p⁽⁰⁾(2),p⁽⁰⁾(3),…p⁽⁰⁾(n))^T (9)

根據(jù)灰微分方程的最小二乘估計參數(shù)列求出參數(shù)a和b；GM(1，1)模型的白化微分方程的解，即時間響應(yīng)函數(shù)為

GM(1，1)模型的灰微分方程的時間響應(yīng)序列為：

其中：

對上式進(jìn)行累減，可得到光伏組件額定功率百分比數(shù)列的預(yù)測序列：

其中：

其中k≤(n-1)得到光伏組件歷史額定功率百分比數(shù)列的預(yù)測擬合值，當(dāng)k>(n-1)時，得到未來的預(yù)測值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的故障預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟(3)基于灰色模型進(jìn)行邊值優(yōu)化，設(shè)邊值修正為：其中，δ為邊值的修正項，即GM(1，1)模型的灰微分方程的時間響應(yīng)函數(shù)修正為：

光伏組件額定功率百分比數(shù)列的預(yù)測函數(shù)修正為：

進(jìn)而有：