[發明專利]一種光伏組件過程數據重建方法

在審

• 申請號: 202010696528.2
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111881565A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 白梅芳;姚永琴;駱可;張輝輝;竇樂
• 申請（專利權）人: 特變電工新疆新能源股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/18;G06F17/16
• 代理公司: 北京前審知識產權代理有限公司 11760
• 代理人: 張波濤;尹秀峰

本公開揭示了一種光伏組件過程數據重建方法，包括如下步驟：采集光伏電站的氣象數據和光伏組件的過程數據；將所采集的氣象數據和過程數據均以狀態矩陣和數值矩陣的形式進行存儲；檢索狀態矩陣中表征為0的數據作為缺失數據，并將缺失數據進行歸類；針對不同種類的缺失數據選擇不同的重建數據源；根據所述重建數據源構建缺失數據重建模型；根據缺失數據重建模型對所述缺失數據重建。

技術領域

本公開涉及一種數據重建方法，具體涉及一種光伏組件過程數據重建方法。

背景技術

在國際上，光伏發電技術的研究已有100多年的歷史。光伏發電根據光生伏特效應原理，利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能。21世紀以來，太陽能電池技術向全球擴展，成為一種重要的可再生能源。隨著可持續發展觀念不斷深入人心，太陽能的開發利用規模迅速擴大，技術不斷進步，成本顯著降低，呈現出良好的發展前景。許多國家將太陽能作為重要的新興產業，太陽能得到更加廣泛應用。在我國，光伏產業也呈現出前所未有的活力，近年來，云存儲、云計算、數字孿生、大數據等技術的應用，幫助光伏電廠實現智能化運維監控，提供了發電預測等分析功能，降低了并網難度，提高了發電效率。但是，由于光伏系統比較復雜，并且現場數據的采集過程易受干擾，因此，光伏數據在獲取的過程中極易發生缺失現象，從而影響光伏數據的進一步挖掘。

發明內容

針對現有技術中的不足，本公開的目的在于提供一種光伏組件過程數據重建方法，旨在解決目前光伏系統數據采集不完善以及由于不同因素導致的光伏組件過程數據缺失的問題，為后續進一步分析處理提供可靠的數據來源。

為實現上述目的，本公開提供以下技術方案：

一種光伏組件過程數據重建方法，包括如下步驟：

S100：采集光伏電站的氣象數據和光伏組件的過程數據；

S200：將所采集的氣象數據和過程數據均以狀態矩陣和數值矩陣的形式進行存儲；

S300：檢索狀態矩陣中表征為0的數據作為缺失數據，并將缺失數據進行歸類；

S400：針對不同種類的缺失數據選擇不同的重建數據源；

S500：根據所述重建數據源構建缺失數據重建模型；

S600：根據缺失數據重建模型對所述缺失數據重建。

優選的，所述氣象數據包括輻照度、大氣溫度、光伏組件背板溫度、大氣壓力和大氣濕度；所述過程數據包括光伏組件中每個組串的輸出電流和輸出電壓。

優選的，所述缺失數據的類型包括如下任一：單匯流箱數據缺失、匯流箱間數據缺失及單組串數據全部缺失。

優選的，若缺失數據為單匯流箱數據缺失時，選擇同一天內該匯流箱的光伏組串的電流數據、功率數據或其他匯流箱的光伏組串的功率數據作為重建數據源；若缺失數據為匯流箱間數據缺失時，選擇同一天內其他匯流箱的光伏組串的功率數據或其他天內該匯流箱的光伏組串的電流數據或功率數據作為重建數據源；若缺失數據為單組串數據全部缺失時，選擇其他天內該匯流箱的光伏組串的電流數據、功率數據或其他匯流箱的光伏組串的功率數據作為重建數據源。

優選的，所述重建模型包括如下任一：偏最小二乘回歸模型、最小二乘回歸模型和主成分回歸模型。

優選的，所述偏最小二乘回歸模型通過以下步驟進行構建：

S501：假設自變量矩陣為X，因變量矩陣為Y，分別對X，Y進行中心化處理、歸一化處理，計算得到處理后的矩陣：X₀，Y₀；

S502：計算矩陣和矩陣最大特征值對應的特征向量w_n，其中，n＝0；

S503：令：