光伏组件故障判定方法、装置及控制器制造方法及图纸

本发明专利技术提供了光伏组件故障判定方法、装置及控制器，利用待检测光伏组件在检测日对应的辐照数据和电流数据，以及历史相似日的相关数据准确区分电流偏态、固定遮挡和组件故障，从而使运维人员能够准确针对组件故障的类型进行维护，提高了维护效率。而且，不需要增加测量设备因此不会增加系统设备成本。此外，能够收集该光伏发电系统中存在电流偏态和固定遮挡时的数据，为下一步进行数据分析提供依据。

Fault Diagnosis Method, Device and Controller of Photovoltaic Module

【技术实现步骤摘要】
光伏组件故障判定方法、装置及控制器
本专利技术属于光伏
，尤其涉及光伏组件故障判定方法、装置及控制器。
技术介绍
光伏技术可以直接将太阳能转换为电能，随着光伏技术快速发展，光伏发电系统日益广泛。光伏组件是光伏发电系统的核心部分，因此，光伏组件故障诊断成为亟需解决的问题。光伏发电系统的安装环境复杂，可能出现固定遮挡、电流偏态、组件故障等现象。固定遮挡是指太阳光照射到遮挡物上，进而在光伏组件上形成阴影，影响光伏组件的辐照吸收，影响光伏发电系统的发电量。电流偏态是指光伏组件的电流曲线相对于辐照曲线呈现左偏或右偏的现象。组件故障是指光伏组件出现故障无法正常工作的现象。目前的光伏组件故障诊断方法无法准确区分遮挡、电流偏态和组件故障这几种现象。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供光伏组件故障判定方法、装置及控制器，以解决目前的光伏组件故障诊断方法无法准确区分遮挡、电流偏态和组件故障的技术问题，具体的技术方案如下：第一方面，本专利技术提供了一种光伏组件故障判定方法，包括：获取待检测光伏组件在检测日的不同时刻对应的辐照数据和电流数据；依据所述电流数据判断所述待检测光伏组件是否存在电流偏态，并获取所述待检测光伏组件在所述检测日对应的不存在电流偏态的无偏态电流数据；依据所述无偏态电流数据及与历史相似日对应的历史正常电流数据，判断所述待检测光伏组件是否存在固定遮挡，并从所述无偏态电流数据中获取不存在固定遮挡的正常电流测量数据，其中，所述历史相似日为辐照强度与所述检测日的辐照强度相同的历史日期，所述历史正常电流数据是指不存在电流偏态、不存在固定遮挡且无组件故障的光伏组件在所述历史相似日对应的电流数据；依据所述正常电流测量数据与日平均电流阈值范围判断所述待检测光伏组件是否存在组件故障，所述日平均电流阈值范围依据所述历史相似日对应的所述历史正常电流数据确定。可选地，所述依据所述电流数据判断所述待检测光伏组件是否存在电流偏态，包括：获取所述待检测光伏组件在所述检测日对应的电流数据中的众数和平均数；若所述平均数大于所述众数，则确定所述待检测光伏组件的电流存在电流右偏态；若所述平均数小于所述众数，则确定所述待检测光伏组件的电流存在电流左偏态；若所述平均值等于所述众数，则确定所述待检测光伏组件的电流不存在电流偏态。可选地，所述获取所述待检测光伏组件在所述检测日对应的不存在电流偏态的无偏态电流数据，包括：若所述待检测光伏组件的电流存在电流右偏态，则选取所述检测日内测量时刻早于所述众数对应时刻的电流数据作为所述无偏态电流数据；若所述待检测光伏组件的电流存在电流左偏态，则选取所述检测日内测量时刻晚于所述众数对应时刻的电流数据作为所述无偏态电流数据；若所述待检测光伏组件的电流不存在电流偏态，则确定所述待检测光伏组件在所述检测日对应的全部电流数据为所述无偏态电流数据。可选地，所述依据所述无偏态电流数据及与历史相似日对应的历史正常电流数据，判断所述待检测光伏组件是否存在固定遮挡，包括：根据所述待检测光伏组件在所述检测日的第一测量时刻和第二测量时刻对应的无偏态电流数据，计算得到所述第二测量时刻对应的电流梯度绝对值，所述第一测量时刻是与所述第二测量时刻相邻的前一时刻；确定出所述待检测光伏组件在所述检测日内电流梯度绝对值大于电流梯度阈值的目标测量时刻，所述电流梯度阈值依据所述历史正常电流数据的平均值确定；获取所述待检测光伏组件在所述历史相似日的电流梯度绝对值大于所述电流梯度阈值的历史测量时刻；若所述历史测量时刻与所述目标测量时刻是同一时刻，则确定所述待检测光伏组件在所述目标测量时刻存在固定遮挡；若所述历史测量时刻与所述目标测量时刻不是同一时刻，则确定所述待检测光伏组件在所述目标测量时刻不存在固定遮挡。可选地，所述从所述待检测光伏组件在所述检测日的无偏态电流数据中获取不存在固定遮挡的正常电流测量数据，包括：从所述待检测光伏组件在所述检测日对应的无偏态电流数据中，剔除存在固定遮挡时刻所对应的电流数据，得到所述正常电流测量数据。可选地，在获取待检测光伏组件在检测日的不同时刻对应的辐照数据和电流数据之后，所述方法还包括：依据所述辐照数据和所述电流数据计算得到辐照电流相关系数，所述辐照电流相关系数表征所述辐照数据与所述电流数据之间的关联程度；依据所述辐照数据计算所述检测日的辐照变异系数，所述辐照变异系数表征辐照变化的波动程度；依据所述辐照电流相关系数和所述辐照变异系数，判断天气状况是否稳定；当所述辐照电流相关系数大于辐照电流相关系数阈值，且所述辐照变异系数小于辐照变异系数阈值时，确定所述天气状况稳定，并依据所述辐照数据判断所述检测日的日均辐照强度是否大于辐照阈值，所述辐照阈值依据历史平均辐照强度确定；当所述检测日的天气状况稳定且所述日均辐照强度大于所述辐照阈值时，执行所述依据所述电流数据判断所述待检测光伏组件是否存在电流偏态，并获取所述待检测光伏组件在所述检测日对应的不存在电流偏态的无偏态电流数据的步骤；当所述检测日的天气状况稳定且所述日均辐照强度小于所述辐照阈值时，确定所述待检光伏组件在所述检测日对应的电流数据均为所述正常电流测量数据，并执行判断所述待检测光伏组件是否存在组件故障的步骤；当所述辐照电流相关系数小于或等于所述辐照电流相关系数阈值，且所述辐照变异系数大于所述辐照变异系数阈值时，确定所述天气状况不稳定。可选地，所述依据所述正常电流测量数据与日平均电流阈值范围判断所述待检测光伏组件是否存在组件故障，包括：依据所述正常电流测量数据计算所述待检测光伏组件在所述检测日的日平均电流；若所述日平均电流超出所述日平均电流阈值范围，则确定所述待检测光伏组件存在组件故障；若所述日平均电流在所述日平均电流阈值范围内，则确定所述待检测光伏组件无组件故障。第二方面，本专利技术还提供了一种光伏组件故障判定装置，包括：数据获取模块，用于获取待检测光伏组件在检测日的不同时刻对应的辐照数据和电流数据；无偏态电流数据获取模块，用于依据所述电流数据判断所述待检测光伏组件是否存在电流偏态，并获取所述待检测光伏组件在所述检测日对应的不存在电流偏态的无偏态电流数据；无遮挡电流数据获取模块，用于依据所述无偏态电流数据及与历史相似日对应的历史正常电流数据，判断所述待检测光伏组件是否存在固定遮挡，并从所述无偏态电流数据中获取不存在固定遮挡的正常电流测量数据，其中，所述历史相似日为辐照强度与所述检测日的辐照强度相同的历史日期，所述历史正常电流数据是指不存在电流偏态、不存在固定遮挡且无组件故障的光伏组件在所述历史相似日对应的电流数据；故障判断模块，用于依据所述正常电流测量数据与日平均电流阈值范围判断所述待检测光伏组件是否存在组件故障，所述日平均电流阈值范围依据所述历史相似日对应的所述历史正常电流数据确定。可选地，所述装置还包括：辐照电流相关系数获取模块，用于依据所述辐照数据和所述电流数据计算得到辐照电流相关系数，所述辐照电流相关系数表征所述辐照数据与所述电流数据之间的关联程度；辐照变异系数获取模块，用于依据所述辐照数据计算所述检测日的辐照变异系数，所述辐照变异系数表征辐照变化的波动程度；天气状况判断模块，用于依据所述辐照电流相关系数和所述辐照变异系数，判断天气状况是否稳定；当所述辐照电流相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏组件故障判定方法，其特征在于，包括：获取待检测光伏组件在检测日的不同时刻对应的辐照数据和电流数据；依据所述电流数据判断所述待检测光伏组件是否存在电流偏态，并获取所述待检测光伏组件在所述检测日对应的不存在电流偏态的无偏态电流数据；依据所述无偏态电流数据及与历史相似日对应的历史正常电流数据，判断所述待检测光伏组件是否存在固定遮挡，并从所述无偏态电流数据中获取不存在固定遮挡的正常电流测量数据，其中，所述历史相似日为辐照强度与所述检测日的辐照强度相同的历史日期，所述历史正常电流数据是指不存在电流偏态、不存在固定遮挡且无组件故障的光伏组件在所述历史相似日对应的电流数据；依据所述正常电流测量数据与日平均电流阈值范围判断所述待检测光伏组件是否存在组件故障，所述日平均电流阈值范围依据所述历史相似日对应的所述历史正常电流数据确定。

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件故障判定方法，其特征在于，包括：获取待检测光伏组件在检测日的不同时刻对应的辐照数据和电流数据；依据所述电流数据判断所述待检测光伏组件是否存在电流偏态，并获取所述待检测光伏组件在所述检测日对应的不存在电流偏态的无偏态电流数据；依据所述无偏态电流数据及与历史相似日对应的历史正常电流数据，判断所述待检测光伏组件是否存在固定遮挡，并从所述无偏态电流数据中获取不存在固定遮挡的正常电流测量数据，其中，所述历史相似日为辐照强度与所述检测日的辐照强度相同的历史日期，所述历史正常电流数据是指不存在电流偏态、不存在固定遮挡且无组件故障的光伏组件在所述历史相似日对应的电流数据；依据所述正常电流测量数据与日平均电流阈值范围判断所述待检测光伏组件是否存在组件故障，所述日平均电流阈值范围依据所述历史相似日对应的所述历史正常电流数据确定。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述电流数据判断所述待检测光伏组件是否存在电流偏态，包括：获取所述待检测光伏组件在所述检测日对应的电流数据中的众数和平均数；若所述平均数大于所述众数，则确定所述待检测光伏组件的电流存在电流右偏态；若所述平均数小于所述众数，则确定所述待检测光伏组件的电流存在电流左偏态；若所述平均值等于所述众数，则确定所述待检测光伏组件的电流不存在电流偏态。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述待检测光伏组件在所述检测日对应的不存在电流偏态的无偏态电流数据，包括：若所述待检测光伏组件的电流存在电流右偏态，则选取所述检测日内测量时刻早于所述众数对应时刻的电流数据作为所述无偏态电流数据；若所述待检测光伏组件的电流存在电流左偏态，则选取所述检测日内测量时刻晚于所述众数对应时刻的电流数据作为所述无偏态电流数据；若所述待检测光伏组件的电流不存在电流偏态，则确定所述待检测光伏组件在所述检测日对应的全部电流数据为所述无偏态电流数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述无偏态电流数据及与历史相似日对应的历史正常电流数据，判断所述待检测光伏组件是否存在固定遮挡，包括：根据所述待检测光伏组件在所述检测日的第一测量时刻和第二测量时刻对应的无偏态电流数据，计算得到所述第二测量时刻对应的电流梯度绝对值，所述第一测量时刻是与所述第二测量时刻相邻的前一时刻；确定出所述待检测光伏组件在所述检测日内电流梯度绝对值大于电流梯度阈值的目标测量时刻，所述电流梯度阈值依据所述历史正常电流数据的平均值确定；获取所述待检测光伏组件在所述历史相似日的电流梯度绝对值大于所述电流梯度阈值的历史测量时刻；若所述历史测量时刻与所述目标测量时刻是同一时刻，则确定所述待检测光伏组件在所述目标测量时刻存在固定遮挡；若所述历史测量时刻与所述目标测量时刻不是同一时刻，则确定所述待检测光伏组件在所述目标测量时刻不存在固定遮挡。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从所述待检测光伏组件在所述检测日的无偏态电流数据中获取不存在固定遮挡的正常电流测量数据，包括：从所述待检测光伏组件在所述检测日对应的无偏态电流数据中，剔除存在固定遮挡时刻所对应的电流数据，得到所述正常电流测量数据。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取待检测光伏组件在检测日的不同时刻对应的辐照数据和电流数据之后，所述方法还包括：依据所述辐照数据和所述电流数据计算得到辐照电流相关系数，所述辐照电流相关系数表征所述辐照数据与所述电流数据之间的关联程度；依据所述辐照数据计算所述检测日的辐照变异系数，所述辐照变异系数表征辐照变化的波动程度；依据所述辐照电流相关系数和所述辐照变异系数，判断天气状况是否稳定；当所述辐照电流相关系数大于辐照电流相关系数阈值，且所述辐照变异系数小于辐照变异系数阈值时，确定所述天气状况稳定，并依据所述辐照数据判断所述检测日的日均辐照强度是否大于辐照阈值，所述辐照阈值依据历史平均辐照强度确定；当所述检测日的天气状况稳定且所述日均辐照强度大于所述辐照阈值时，执行所述依据所述电流数据判断所述待检测光伏组件是否存在电流偏态，并获取所述待检测光伏组件在所述检测日对应的不存在电流偏态的无偏态电流数据的步骤；当所述检测日的天气状况稳定且所述日均辐照强度小于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平玉，尹芳，崔鑫，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34