[發明專利]一種光伏發電系統及其故障診斷方法

有效

• 申請號: 202310034557.6
• 申請日: 2023-01-10
• 公開（公告）號: CN115940806B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 曹瑩;張緒生;周明龍
• 申請（專利權）人: 柏騰數科（杭州）科技有限公司
• 主分類號: H02S50/00
• 分類號: H02S50/00;G01D21/02;H02S40/32;G06N3/0464;G06N3/0475;G06N3/094
• 代理公司: 廣州藍晟專利代理事務所(普通合伙) 44452
• 代理人: 歐陽凱

1.一種光伏發電系統的故障診斷方法，其特征在于，所述光伏發電系統包括光伏陣列、控制單元以及受控于所述控制單元的逆變器、電網和環境參數獲取模塊，所述環境參數獲取模塊包括多個環境參數測量裝置，各個環境參數測量裝置分別與所述逆變器或者光伏陣列上的光伏背板連接，所述故障診斷方法包括：

通過環境參數獲取裝置以及溫度獲取裝置獲取光伏發電系統工作時的n個時間點的環境參數和溫度，分別得到n組逆變器溫度、環境溫度、輻照度以及光伏背板溫度；

將各組逆變器溫度、所述環境溫度以及所述光伏背板溫度按照預設的第一轉換方法分別轉換為第一數據、第二數據和第三數據，將所述輻照度按照預設的第二轉換方法轉換為第四數據；其中，第一數據、第二數據、第三數據以及第四數據的維度相同；

根據第一數據、第二數據和第四數據，確定第一目標數據，根據第三數據、第二數據和第四數據，確定第二目標數據，以及根據第三數據和第一數據，確定第三目標數據，從而得到n組的第一目標數據、第二目標數據以及第三目標數據；

將n組的第一目標數據和第三目標數據輸入至第一模型，以及將第二目標數據和第三目標數據輸入至第二模型中進行交叉訓練，以得到訓練完成后的第一預測模型和第二預測模型；

獲取當前的逆變器溫度、環境溫度、輻照度以及光伏背板溫度，并轉換為對應的實時第一目標數據、實時第二目標數據以及實時第三目標數據；其中，所述實時第一目標數據與第一目標數據對應，所述實時第二目標數據與第二目標數據對應，所述實時第三目標數據與第三目標數據對應；

將所述實時第一目標數據和實時第三目標數據輸入第一預測模型中，得到第一輸出結果，以及將所述實時第二目標數據和實時第三目標數據輸入第二預測模型中，得到第二輸出結果；

判斷所述第一輸出結果與第二輸出結果的差值是否大于預設值；

若大于預設值，則判定當前的所述光伏發電系統發生故障。

2.如權利要求1所述的光伏發電系統的故障診斷方法，其特征在于，所述將n組的第一目標數據和第三目標數據輸入至第一模型，以及將第二目標數據和第三目標數據輸入至第二模型中進行交叉訓練，以得到訓練完成后的第一預測模型和第二預測模型的步驟，包括：

將所述第一目標數據輸入至第一模型中，得到最佳預測值，將所述第三目標數據輸入所述第一模型中，通過公式對所述第一模型進行初始訓練，并得到訓練后的暫時預測值和第一中間模型，以及將所述第二目標數據以及第三目標數據輸入至第二模型中，通過公式對所述第二模型進行初始訓練，得到第二中間模型；其中，，，表示第一模型的參數集，表示第二模型的參數集，為所述最佳預測值，第一模型和第二模型為未訓練的生成對抗網絡模型的兩個模型；

根據公式對所述第一中間模型和所述第二中間模型進行二次訓練，訓練完成后得到第一預測模型和第二預測模型；其中表示在滿足上述公式的前提下取的最小值以及的最大值。

3.如權利要求2所述的光伏發電系統的故障診斷方法，其特征在于，所述訓練完成后得到所述第一預測模型和所述第二預測模型的步驟之后，還包括：

獲取檢測樣本集以及各組樣本數據對應的實際情況；其中，所述實際情況包括有故障和無故障；所述檢測樣本集中的一組數據包括：第一檢測數據，第二檢測數據以及第三檢測數據；

將所述第一檢測數據輸入至所述第一預測模型中，得到第五輸出結果，以及將所述實時第二目標數據和實時第三目標數據輸入第二預測模型中，得到第六輸出結果；

根據所述第五輸出結果與所述第六輸出結果以及所述實際情況得到所述第一預測模型和所述中間第二預測模型的綜合損失值；

判斷所述綜合損失值是否小于預設損失值；

若是，則判定訓練完成后得到所述第一預測模型和所述第二預測模型滿足訓練要求。