[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

本發明提供了一種光伏發電系統及其故障診斷方法，其中，方法包括：獲取多組逆變器溫度、環境溫度、輻照度以及光伏背板溫度，并進行標準化處理，輸入第一模型和第二模型中進行交叉訓練，從而得到第一預測模型和第二預測模型，對當前的光伏發電系統的數據進行計算，從而判斷是否具有故障。本發明的有益效果：實現了根據其對應的變化情況，即使沒有達到過高的電壓或者溫度，也可以對故障進行識別，起到一個更早預防的作用，從而減少火災等進一步惡劣的情況，提高了光伏發電系統的安全性。

技術領域

本發明涉及光伏發電領域，特別涉及一種光伏發電系統及其故障診斷方法。

背景技術

光伏發電系統是常見的電能來源之一，目前由于光伏發電系統在運行過程當中存在系統復雜、數據龐多等情況，使得系統易發生故障，嚴重時可能會引起大規模停電、火災等惡劣情況。快速地檢測光伏發電系統是否發生故障能夠很好地提高光伏發電系統的工作效率。現有技術中，主要是通過過高的電壓或者溫度來實現對光伏發電系統的故障的判斷，然而室外的環境是千變萬化的，光伏發電系統一般設在室外，因此對于一些存在安全隱患但是其沒有達到過高的電壓或者溫度，導致識別程度較低，不能及時發現故障。

發明內容

本發明的主要目的為提供一種光伏發電系統及其故障診斷方法，旨在解決對于一些存在安全隱患但是其沒有達到過高的電壓或者溫度識別程度較低，不能及時發現故障的問題。

本發明一種光伏發電系統的故障診斷方法，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，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。

進一步地，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