一种光伏组件的故障检测方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种光伏组件的故障检测方法、装置及系统，获取光伏组件多维度性能参数的原始信息和滤波处理信息，通过结合原始信息归一化处理后的多维度性能参数值以及多维度性能参数的权重，计算表示光伏组件当前多维度运行特征的当前特征值，并通过与预设参考周期内光伏组件的特征平均值进行比较，确定光伏组件是否存在故障，实现对不同性能参数异常所导致的光伏组件故障进行检测，还可以根据多维度性能参数对当前特征值的影响确定光伏组件的故障类型，实现了对光伏组件多种故障类型的准确检测。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏组件的故障检测方法、装置及系统
本专利技术涉及光伏发电
，更具体的，涉及一种光伏组件的故障检测方法、装置及系统。
技术介绍
光伏组件是光伏发电系统的核心部分，光伏组件的运行状态直接决定了光伏发电系统的发电性能。因此，对光伏发电系统中的光伏组件进行故障检测是光伏发电系统日常管理中一项必不可少的流程。目前存在两种常见的光伏组件故障检测方法，一种通过组件级的IV扫描得到IV曲线，并通过对IV曲线进行分析进行故障检测；另一种通过对同一光伏组串中的各个光伏组件的电压值进行对比，根据各个光伏组件之间的电压差判断是否存在故障。其中，方法一对光伏组件进行IV扫描，需要通过控制逆变器使光伏组件运行在不同的工作电压，影响系统的发电量，尤其是当有大量光伏组件进行IV扫描时，甚至会影响逆变器并网点的电压。方法二仅通过电压进行故障检测，可以检测到的故障类型单一，无法对其他参数异常的故障类型进行检测。可见，目前的两种光伏组件故障检测方法都存在一定问题，无法满足更高的故障检测需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种光伏组件的故障检测方法、装置及系统，通过多维度性能参数对光伏组件的进行多类型故障检测，提高了故障检测的准确性。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供的具体技术方案如下：一种光伏组件的故障检测方法，包括：获取光伏组件的预设性能参数的原始信息和滤波处理信息，所述预设性能参数包括多种性能参数，所述滤波处理信息为滤除掉正常范围内的预设性能参数的信息；根据对所述原始信息进行归一化处理后得到的每种性能参数值以及每种性能参数的权重，计算光伏组件的当前特征值；计算预设参考周期内光伏组件的特征平均值；在光伏组件的当前特征值大于特征平均值的情况下，根据每种性能参数变化对当前特征值的影响率，确定光伏组件的故障类型。可选的，所述预设性能参数包括电压、电流、面板温度和烟雾浓度。可选的，对所述原始信息进行归一化处理得到每种性能参数值，包括：将所述原始信息中的电压值与开路电压值的比值，确定为归一化处理后的电压值；将所述原始信息中的电流值与短路电路值的比值，确定为归一化处理后的电流值；将所述原始信息中的面板温度与光伏组件正常工作的最高温度的比值，确定为归一化处理后的面板温度；将所述原始信息中的烟雾浓度与光伏组件正常工作时的烟雾浓度的比值，确定为归一化处理后的烟雾浓度。可选的，在所述滤波处理信息中存在突变参数信息的情况下，调整存在突变的性能参数的权重，其中，不存在突变的性能参数的权重为1，存在突变的性能参数的权重根据预设历史周期内光伏组件的环境参数以及当前时刻光伏组件的环境参数与运行参数预先设定。可选的，根据预设历史周期内光伏组件的环境参数以及当前时刻光伏组件的环境参数与运行参数预先设定性能参数的权重，包括：获取所述预设历史周期内光伏组件所在地区每月最高温度、每月平均温度、每月最大光照强度、每月平均光照强度以及每月平均湿度；确定所述预设历史周期内平均温度高且平均湿度低的第一月份、平均温度高且平均湿度高的第二月份、平均温度低且平均湿度低的第三月份以及平均温度低且平均湿度高的第四月份；根据当前时刻光伏组件所在地区的温度、光照强度以及光伏组件的当前运行功率和最大功率，分别得到所述第一月份、所述第二月份、所述第三月份和所述第四月份中每种性能参数的权重。可选的，所述计算预设参考周期内光伏组件的特征平均值，包括：计算预设参考周期内预设时刻光伏组件的运行功率平均值；分别判断预设参考周期内每天预设时刻光伏组件的运行功率是否大于预设功率，预设功率为所述运行功率平均值与第一预设比例的乘积，预设时刻与当前时刻一致；将运行功率大于预设功率的预设时刻确定为参考时刻；根据预设参考周期内每个参考时刻的特征值，计算预设参考周期内光伏组件的特征平均值。可选的，所述在所述滤波处理信息中不存在突变参数信息的情况下，所述方法还包括：根据对所述原始信息进行归一化处理后得到的每种性能参数值以及每种性能参数的权重，计算并保存光伏组件的当前特征值。可选的，所述方法还包括：分别计算采样周期内光伏组件的光照变化率、电压变化率、电流变化率、面板温度变化率和烟雾浓度变化率；根据所述电压变化率和光伏组件的当前特征值，计算电压变化对当前特征值的影响率；根据所述电流变化率和光伏组件的当前特征值，计算电流变化对当前特征值的影响率；根据所述面板温度变化率和光伏组件的当前特征值，计算面板温度变化对当前特征值的影响率；根据所述烟雾浓度变化率和光伏组件的当前特征值，计算烟雾浓度变化对当前特征值的影响率。可选的，所述根据每种性能参数变化对当前特征值的影响率，确定光伏组件的故障类型，包括：在所述滤波处理信息中不存在面板温度的突变信息和烟雾浓度的突变信息的情况下，判断光伏组件的电压是否小于第二预设比例的开路电压；若小于第二预设比例的开路电压，判断电压变化对当前特征值的影响率是否小于-1，并判断所述电流变化率是否小于0；若电压变化对当前特征值的影响率小于-1且所述电流变化率小于0，所述光照变化率大于0且所述电压变化率小于-0.5，确定光伏组件存在障碍物遮挡故障；若电压变化对当前特征值的影响率小于-1且所述电流变化率小于0，所述光照变化率与所述电压变化率一致，确定光伏组件存在云层遮挡故障。一种光伏组件的故障检测装置，包括：信息获取单元，用于获取光伏组件的预设性能参数的原始信息和滤波处理信息，所述预设性能参数包括多种性能参数，所述滤波处理信息为滤除掉正常范围内的预设性能参数的信息；特征值计算单元，用于根据对所述原始信息进行归一化处理后得到的每种性能参数值以及每种性能参数的权重，计算光伏组件的当前特征值；特征平均值计算单元，用于计算预设参考周期内光伏组件的特征平均值；故障类型确定单元，用于在光伏组件的当前特征值大于特征平均值的情况下，根据每种性能参数变化对当前特征值的影响率，确定光伏组件的故障类型。可选的，所述预设性能参数包括电压、电流、面板温度和烟雾浓度。可选的，所述装置还包括归一化处理单元，用于：将所述原始信息中的电压值与开路电压值的比值，确定为归一化处理后的电压值；将所述原始信息中的电流值与短路电路值的比值，确定为归一化处理后的电流值；将所述原始信息中的面板温度与光伏组件正常工作的最高温度的比值，确定为归一化处理后的面板温度；将所述原始信息中的烟雾浓度与光伏组件正常工作时的烟雾浓度的比值，确定为归一化处理后的烟雾浓度。可选的，所述装置还包括权重设置单元，用于：在所述滤波处理信息中存在突变参数信息的情况下，调整存在突变的性能参数的权重，其中，不存在突变的性能参数的权重为1，存在突变的性能参数的权重根据预设历史周期内光伏组件的环境参数以及当前时刻光伏组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏组件的故障检测方法，其特征在于，包括：/n获取光伏组件的预设性能参数的原始信息和滤波处理信息，所述预设性能参数包括多种性能参数，所述滤波处理信息为滤除掉正常范围内的预设性能参数的信息；/n根据对所述原始信息进行归一化处理后得到的每种性能参数值以及每种性能参数的权重，计算光伏组件的当前特征值；/n计算预设参考周期内光伏组件的特征平均值；/n在光伏组件的当前特征值大于特征平均值的情况下，根据每种性能参数变化对当前特征值的影响率，确定光伏组件的故障类型。/n

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件的故障检测方法，其特征在于，包括：
获取光伏组件的预设性能参数的原始信息和滤波处理信息，所述预设性能参数包括多种性能参数，所述滤波处理信息为滤除掉正常范围内的预设性能参数的信息；
根据对所述原始信息进行归一化处理后得到的每种性能参数值以及每种性能参数的权重，计算光伏组件的当前特征值；
计算预设参考周期内光伏组件的特征平均值；
在光伏组件的当前特征值大于特征平均值的情况下，根据每种性能参数变化对当前特征值的影响率，确定光伏组件的故障类型。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设性能参数包括电压、电流、面板温度和烟雾浓度。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述原始信息进行归一化处理得到每种性能参数值，包括：
将所述原始信息中的电压值与开路电压值的比值，确定为归一化处理后的电压值；
将所述原始信息中的电流值与短路电路值的比值，确定为归一化处理后的电流值；
将所述原始信息中的面板温度与光伏组件正常工作的最高温度的比值，确定为归一化处理后的面板温度；
将所述原始信息中的烟雾浓度与光伏组件正常工作时的烟雾浓度的比值，确定为归一化处理后的烟雾浓度。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述滤波处理信息中存在突变参数信息的情况下，调整存在突变的性能参数的权重，其中，不存在突变的性能参数的权重为1，存在突变的性能参数的权重根据预设历史周期内光伏组件的环境参数以及当前时刻光伏组件的环境参数与运行参数预先设定。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据预设历史周期内光伏组件的环境参数以及当前时刻光伏组件的环境参数与运行参数预先设定性能参数的权重，包括：
获取所述预设历史周期内光伏组件所在地区每月最高温度、每月平均温度、每月最大光照强度、每月平均光照强度以及每月平均湿度；
确定所述预设历史周期内平均温度高且平均湿度低的第一月份、平均温度高且平均湿度高的第二月份、平均温度低且平均湿度低的第三月份以及平均温度低且平均湿度高的第四月份；
根据当前时刻光伏组件所在地区的温度、光照强度以及光伏组件的当前运行功率和最大功率，分别得到所述第一月份、所述第二月份、所述第三月份和所述第四月份中每种性能参数的权重。


6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述计算预设参考周期内光伏组件的特征平均值，包括：
计算预设参考周期内预设时刻光伏组件的运行功率平均值；
分别判断预设参考周期内每天预设时刻光伏组件的运行功率是否大于预设功率，预设功率为所述运行功率平均值与第一预设比例的乘积，预设时刻与当前时刻一致；
将运行功率大于预设功率的预设时刻确定为参考时刻；
根据预设参...

【专利技术属性】
技术研发人员：李运生，张彦虎，周辉，陈伟，
申请(专利权)人：合肥阳光新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34