光伏电站故障监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种光伏电站故障监测方法及装置，方法包括分别对逆变器的直流侧电压和交流侧有功功率的历史数据进行分析，得到第一模糊集合的隶属度函数和第二模糊集合的隶属度函数；并通过Mamdani模糊算法计算得到模糊关系矩阵，进而结合实测数据对应隶属度，计算得到光伏电站的逆变器故障诊断结果。本发明专利技术通过Mamdani模糊算法构建出光伏电站的故障辨识模型，将实测数据输入到该故障辨识模型后，得到故障辨识模型输出的故障诊断结果，实现了对逆变器故障进行诊断。

【技术实现步骤摘要】
光伏电站故障监测方法及装置
本专利技术涉及光伏发电
，更具体地说，涉及一种光伏电站故障监测方法及装置。
技术介绍
光伏电站是直接将光能转变为电能的发电系统。光伏电站主要包括光伏组件、汇流箱、逆变器和箱式变压器等设备。且一个光伏电站包括多个逆变器，如何确定哪些逆变器故障是现在亟需解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种光伏电站故障监测方法及装置，欲基于模糊数学的方法，构建光伏电站的故障辨识模型，对逆变器故障进行诊断。为了实现上述目的，现提出的方案如下：第一方面，提供一种光伏电站故障监测方法，包括：对逆变器的直流侧电压的历史数据进行分析，得到第一模糊集合的隶属度函数；对逆变器的交流侧有功功率的历史数据进行分析，得到第二模糊集合的隶属度函数；采用Mamdani模糊算法对所述光伏电站中的各个逆变器的直流侧电压和交流侧有功功率的历史数据进行分析，得到模糊关系矩阵；根据所述第一模糊集合的隶属度函数，分别计算得到与所述光伏电站中每个所述逆变器的直流侧电压的实测数据对应的隶属度；根据所述第二模糊集合的隶属度函数，分别计算得到与所述光伏电站中每个逆变器的交流侧有功功率的实测数据对应的隶属度；根据与所述光伏电站中每个所述逆变器的直流侧电压的实测数据对应的隶属度、与所述光伏电站中每个逆变器的交流侧有功功率的实测数据对应的隶属度以及所述模糊关系矩阵，得到光伏电站的逆变器故障诊断结果。优选的，所述第一模糊集合的隶属度函数和所述第二模糊集合的隶属度函数的表示法，均为：Zadeh表示法。优选的，所述第一模糊集合的隶属度函数和所述第二模糊集合的隶属度函数，均为：柯西型隶属度函数。优选的，采用模糊统计方法对逆变器的直流侧电压的历史数据进行分析，得到第一模糊集合的隶属度函数；采用模糊统计方法对逆变器的交流侧有功功率的历史数据进行分析，得到第二模糊集合的隶属度函数。优选的，在所述对逆变器的直流侧电压的历史数据进行分析的步骤之前，还包括：对所述光伏电站中的各个逆变器的直流侧电压和交流侧有功功率的历史数据进行ETL处理，以使后续步骤利用处理后的数据进行分析。第二方面，提供一种光伏电站故障监测装置，包括：第一分析单元，用于对逆变器的直流侧电压的历史数据进行分析，得到第一模糊集合的隶属度函数；第二分析单元，用于对逆变器的交流侧有功功率的历史数据进行分析，得到第二模糊集合的隶属度函数；模糊关系矩阵单元，用于采用Mamdani模糊算法对所述光伏电站中的各个逆变器的直流侧电压和交流侧有功功率的历史数据进行分析，得到模糊关系矩阵；第一隶属度单元，用于根据所述第一模糊集合的隶属度函数，分别计算得到与所述光伏电站中每个所述逆变器的直流侧电压的实测数据对应的隶属度；第二隶属度单元，用于根据所述第二模糊集合的隶属度函数，分别计算得到与所述光伏电站中每个逆变器的交流侧有功功率的实测数据对应的隶属度；故障诊断单元，用于根据与所述光伏电站中每个所述逆变器的直流侧电压的实测数据对应的隶属度、与所述光伏电站中每个逆变器的交流侧有功功率的实测数据对应的隶属度以及所述模糊关系矩阵，得到光伏电站的逆变器故障诊断结果。优选的，所述第一模糊集合的隶属度函数和所述第二模糊集合的隶属度函数的表示法，均为：Zadeh表示法。优选的，所述第一模糊集合的隶属度函数和所述第二模糊集合的隶属度函数，均为：柯西型隶属度函数。优选的，所述第一分析单元，具体用于：采用模糊统计方法对逆变器的直流侧电压的历史数据进行分析，得到第一模糊集合的隶属度函数；所述第二分析单元，具体用于：采用模糊统计方法对逆变器的交流侧有功功率的历史数据进行分析，得到第二模糊集合的隶属度函数。优选的，所述光伏电站故障监测装置，还包括：ETL处理单元，用于对所述光伏电站中的各个逆变器的直流侧电压和交流侧有功功率的历史数据进行ETL处理。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：上述技术方案提供的一种光伏电站故障监测方法及装置，方法包括分别对逆变器的直流侧电压和交流侧有功功率的历史数据进行分析，得到第一模糊集合的隶属度函数和第二模糊集合的隶属度函数；并通过Mamdani模糊算法计算得到模糊关系矩阵，进而结合实测数据对应隶属度，计算得到光伏电站的逆变器故障诊断结果。本专利技术通过Mamdani模糊算法构建出光伏电站的故障辨识模型，将实测数据输入到该故障辨识模型后，得到故障辨识模型输出的故障诊断结果，实现了对逆变器故障进行诊断。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种光伏电站故障监测方法的流程图；图2为光伏电站各测点编号之间的逻辑关系的示意图；图3为ETL整理后直流侧电压的示意图；图4为ETL整理后交流侧发电功率的示意图；图5为直流侧电压分析的示意图；图6为交流侧有功功率分析的示意图；图7为告警示意图；图8为本专利技术实施例提供的一种光伏电站故障监测装置的示意图；图9为本专利技术实施例提供的一种光伏电站故障监测设备的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，为本实施例提供的一种光伏电站故障监测方法，该方法包括以下步骤：S11：对逆变器的直流侧电压的历史数据进行分析，得到第一模糊集合的隶属度函数。若对论域(即研究的范围)U中的任一元素x，都有一个数A(x)∈[0，1]与之对应，则称A为U上的模糊集合，A(x0)称为x0对A的隶属度。当x在U中变动时，A(x)就是一个函数，称为A的隶属度函数。隶属度A(x)越接近于1，表示x属于A的程度越高，A(x)越接近于0表示x属于A的程度越低。本实施例中的第一模糊集合＝“光伏组串开路或松脱”。某个逆变器的直流侧电压即为论域，该逆变器的直流侧电压的值即为元素x；通过对逆变器的直流侧电压的历史数据进行分析，可以得到逆变器的直流侧电压与该逆变器直流侧连接的光伏组串开路或松脱的模糊关系，即第一模糊集合的隶属度函数。需要说明的是，当每个逆变器连接的光伏组串相同时，则可以仅对某一个逆变器的直流侧电压的历史数据进行分析即可，得到第一模糊集合的隶属度函数适用于每个逆变器；对于连接的光伏组串不同的逆变器，则需要分别进行分析，得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏电站故障监测方法，其特征在于，包括：/n对逆变器的直流侧电压的历史数据进行分析，得到第一模糊集合的隶属度函数；/n对逆变器的交流侧有功功率的历史数据进行分析，得到第二模糊集合的隶属度函数；/n采用Mamdani模糊算法对所述光伏电站中的各个逆变器的直流侧电压和交流侧有功功率的历史数据进行分析，得到模糊关系矩阵；/n根据所述第一模糊集合的隶属度函数，分别计算得到与所述光伏电站中每个所述逆变器的直流侧电压的实测数据对应的隶属度；/n根据所述第二模糊集合的隶属度函数，分别计算得到与所述光伏电站中每个逆变器的交流侧有功功率的实测数据对应的隶属度；/n根据与所述光伏电站中每个所述逆变器的直流侧电压的实测数据对应的隶属度、与所述光伏电站中每个逆变器的交流侧有功功率的实测数据对应的隶属度以及所述模糊关系矩阵，得到光伏电站的逆变器故障诊断结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种光伏电站故障监测方法，其特征在于，包括：
对逆变器的直流侧电压的历史数据进行分析，得到第一模糊集合的隶属度函数；
对逆变器的交流侧有功功率的历史数据进行分析，得到第二模糊集合的隶属度函数；
采用Mamdani模糊算法对所述光伏电站中的各个逆变器的直流侧电压和交流侧有功功率的历史数据进行分析，得到模糊关系矩阵；
根据所述第一模糊集合的隶属度函数，分别计算得到与所述光伏电站中每个所述逆变器的直流侧电压的实测数据对应的隶属度；
根据所述第二模糊集合的隶属度函数，分别计算得到与所述光伏电站中每个逆变器的交流侧有功功率的实测数据对应的隶属度；
根据与所述光伏电站中每个所述逆变器的直流侧电压的实测数据对应的隶属度、与所述光伏电站中每个逆变器的交流侧有功功率的实测数据对应的隶属度以及所述模糊关系矩阵，得到光伏电站的逆变器故障诊断结果。


2.根据权利要求1所述的光伏电站故障监测方法，其特征在于，所述第一模糊集合的隶属度函数和所述第二模糊集合的隶属度函数的表示法，均为：
Zadeh表示法。


3.根据权利要求1所述的光伏电站故障监测方法，其特征在于，所述第一模糊集合的隶属度函数和所述第二模糊集合的隶属度函数，均为：
柯西型隶属度函数。


4.根据权利要求1所述的光伏电站故障监测方法，其特征在于，采用模糊统计方法对逆变器的直流侧电压的历史数据进行分析，得到第一模糊集合的隶属度函数；
采用模糊统计方法对逆变器的交流侧有功功率的历史数据进行分析，得到第二模糊集合的隶属度函数。


5.根据权利要求1～4中任意一项所述的光伏电站故障监测方法，其特征在于，在所述对逆变器的直流侧电压的历史数据进行分析的步骤之前，还包括：
对所述光伏电站中的各个逆变器的直流侧电压和交流侧有功功率的历史数据进行ETL处理，以使后续步骤利用处理后的数据进行分析。


6.一种光伏电站故障监测装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：那峙雄，樊涛，孙涛，来广志，谢祥颖，王栋，马晓光，骆欣，范雪凝，
申请(专利权)人：国网电子商务有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11