[發(fā)明專利]基于模糊數(shù)學的新能源并網(wǎng)自動告警及可視化方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110063985.2
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN113098390A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉勁松;吳靜;余秋霞;婁奇鶴;謝國輝;張崇見;謝祥穎;劉思革;樊昊;馬曉光;艾宇飛;葛樂矣;劉潤彪;單雨;王少婷;周正;隋佳音;徐若然;韓碧彤
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)電子商務(wù)有限公司;國網(wǎng)能源研究院有限公司;許繼集團有限公司;國網(wǎng)新能源云技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02S50/00
• 分類號: H02S50/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李偉

本申請?zhí)峁┑幕谀：龜?shù)學的新能源并網(wǎng)自動告警及可視化方法及裝置，通過獲取新能源電站(光伏)監(jiān)控設(shè)備采集的多類歷史數(shù)據(jù)，理清數(shù)據(jù)與設(shè)備的映射關(guān)系，對歷史數(shù)據(jù)進行隨機誤差降噪、系統(tǒng)誤差修正、粗大誤差剔除后，采用Mamdani模糊算法構(gòu)建出新能源電站(光伏)的故障辨識模型；將新能源電站(光伏)的實時測量數(shù)據(jù)輸入到故障辨識模型后，并以模型輸出作為新能源電站(光伏)的故障診斷結(jié)果，并展示、發(fā)送故障預警信號。本申請可以實現(xiàn)及時預警新能源電站設(shè)備故障，便于在發(fā)生故障之前采取相應(yīng)預防對策，提升故障處理效率，提高電站發(fā)電收益，杜絕故障漫延造成的配網(wǎng)停電事故。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，尤其涉及一種基于模糊數(shù)學的新能源并網(wǎng)自動告警及可視化方法及裝置。

背景技術(shù)

新能源電站(光伏)由光伏組件、匯流箱、逆變器和箱式變壓器等設(shè)備組成，系統(tǒng)故障主要來自以下幾個方面：光伏組件故障、逆變器故障、防雷匯流箱故障、繼電器(斷路器)故障，如圖1所示，為此，如何提前預警新能源發(fā)電系統(tǒng)將會發(fā)生何種故障，以及故障發(fā)生的位置在哪里，已成為新能源發(fā)電系統(tǒng)的重要研究方向。

目前，新能源發(fā)電系統(tǒng)故障診斷方法有在線診斷和離線診斷兩大類，比較有代表性的在線診斷法有紅外圖像檢測法和多傳感器法，其中，紅外圖像檢測法利用新能源發(fā)電模塊在正常和故障兩種狀態(tài)時具有明顯溫差的特點，通過紅外攝像儀拍攝新能源發(fā)電模塊的紅外圖像并加以分析，就可以判斷出新能源發(fā)電模塊的故障類型和故障位置；而多傳感器法的原理是為一個或數(shù)個新能源發(fā)電模塊安裝電壓和電流傳感器，分析采集到的電壓和電流數(shù)據(jù)就可以判斷新能源發(fā)電的故障類型和故障位置。

然而，對于大規(guī)模的新能源發(fā)電系統(tǒng)而言，采用上述這兩種方法，均需要安裝大量的紅外攝像儀和傳感器，這會增加新能源發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電成本。同時，由于新能源發(fā)電系統(tǒng)通常安裝在環(huán)境惡劣的地方，對紅外攝像儀和傳感器的正常工作也會有一定的影響，這在某種程度上也會增加新能源發(fā)電系統(tǒng)故障預警的難度，影響故障診斷的精確性。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N基于模糊數(shù)學的新能源并網(wǎng)自動告警及可視化方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中紅外圖像檢測法和多傳感器法存在的上述問題，及時預警新能源電站設(shè)備故障，便于在發(fā)生故障之前采取相應(yīng)預防對策，提升故障處理效率，提高電站發(fā)電收益，杜絕故障漫延造成的配網(wǎng)停電事故。

為了實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝艘韵录夹g(shù)方案：

一種基于模糊數(shù)學的新能源并網(wǎng)自動告警及可視化方法，包括：

獲取新能源發(fā)電系統(tǒng)的實時測量數(shù)據(jù)；

將所述實時測量數(shù)據(jù)輸入到所述故障辨識模型，得到所述新能源發(fā)電系統(tǒng)的故障類型和故障位置，所述故障辨識模型依據(jù)所述新能源發(fā)電系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建。

優(yōu)選的，所述依據(jù)所述新能源發(fā)電系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建所述故障辨識模型的過程，具體為：

構(gòu)建所述新能源發(fā)電系統(tǒng)的信息物理模型；

對所述新能源發(fā)電系統(tǒng)中的直流側(cè)電壓、交流側(cè)有功功率數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)整理，確定每個支路組串的數(shù)量，并根據(jù)所述歷史數(shù)據(jù)確定第一模糊集合和第二模糊集合；

根據(jù)所述第一模糊集合和所述第二模糊集合計算模糊關(guān)系矩陣，所述模糊關(guān)系矩陣記作所述故障辨識模型。

優(yōu)選的，所述對所述新能源發(fā)電系統(tǒng)中的直流側(cè)電壓、交流側(cè)有功功率數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)整理，確定每個支路組串的數(shù)量，并根據(jù)所述歷史數(shù)據(jù)確定第一模糊集合和第二模糊集合，具體為：

對所述新能源發(fā)電系統(tǒng)中的直流側(cè)電壓、交流側(cè)有功功率數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換和裝載，得到所述新能源發(fā)電系統(tǒng)共有n個逆變器I,...,I_i,...,I_n，對于第i個逆變器，直流側(cè)有m_i個組串；