一种基于曲线形状描述的IV曲线诊断的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于曲线形状描述的IV曲线诊断的方法及装置，该方法包括：获取IV曲线以及关键特征，将IV曲线分为若干个区间，每个区间给出曲线语素；由所述曲线语素获得语素向量；根据所述曲线语素、语素向量获得语素通配符，由所述语素通配符获得通配符向量；根据所述语素向量和通配符向量对IV曲线进行识别诊断。本申请既没有传统方式特征提取过程中丢失信息的问题，也没有数据量的绝对要求，也能得到相当准确的IV诊断结果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于曲线形状描述的IV曲线诊断的方法及装置
本专利技术属于光伏发电领域，具体而言，涉及一种基于曲线形状描述的IV曲线诊断的方法及装置。
技术介绍
现有的IV曲线描述方法，往往是将信号描述为向量，通过统计学的方法提取信号序列的特征，如峰值、平均值、宽度等，再通过AI智能算法如神经网络、贝叶斯分类器等方法进行模式识别。此类方法进行特征提取的目标是降维，而降维的代价往往是信息的丢失。另外大数据挖掘的方式需要基于大量的数据，建模过程复杂。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种基于曲线形状描述的IV曲线诊断的方法及装置，既没有丢失信息的问题，没有数据量的绝对要求，又能得到相当准确的IV诊断结果。第一方面，本申请实施例提供了一种基于曲线形状描述的IV曲线诊断的方法，包括：获取IV曲线以及关键特征，将IV曲线分为若干个区间，每个区间给出曲线语素；由所述曲线语素获得语素向量；根据所述曲线语素、语素向量获得语素通配符，由所述语素通配符获得通配符向量；根据所述语素向量和通配符向量对IV曲线进行识别诊断。其中，所述获取IV曲线以及关键特征，将IV曲线分为若干个区间，每个区间给出曲线语素，包括：区间分为：区间一：0,0.8*Vmpp，区间二：0.9*Vmpp,1.1*Vmpp，区间三：1.2*Vmpp,Voc，其中，Vmpp为最大功率点电压值，Voc为开路电压；描述IV曲线变化的3个基本语素为阶梯段、下降段和平滑段，分别编号为“0”、“1”、“2”，阶梯段满足二阶导数最大值Dmax在[-∞,-Dx]或[Dx,+∞]，下降段满足斜率Gavg在[-∞,Gmin]，平滑段满足斜率Gavg在[Gmin,Gmax]。其中，所述获取IV曲线以及关键特征，将IV曲线分为若干个区间，每个区间给出曲线语素，还包括：各扩展语素的求解方法：Vx＝Vc/(1-β(25-Tc))(1)Ix＝Ic(1000/Qc)/(1-α(25-Tc))(2)其中，Vx为修正后的电压数据，Vc为IV曲线扫描数据中的电压数据，Ix为修正后的电流数据，Ic为IV曲线扫描数据中的电流数据，α为光伏电站组串的短路电流温度系数，β为光伏电站组串的开路电压温度系数，Qc为IV曲线扫描时的辐照度，Tc为IV曲线扫描时光伏电站光伏组件的背板温度；通过将IV曲线扫描数据中的电压数据通过式(1)进行标准测试条件的修正，将IV曲线扫描数据中的电流数据通过式(2)进行标准测试条件的修正,并且由转化过的电压电流数据作为输入，由多项式回归去拟合得到IV曲线的模型参数,利用已有的模型参数，分别去求所需的特征值：短路电流：令Vs＝0，求解Is的值，即为Isc；开路电压：令函数Is＝0，求解Us的值，即为Voc；最大功率：构建功率函数Ps＝F(Vs)*Vs，求解Ps的最大值Pmax；同时，可求解出Pmax对应的最大功率电压Vmpp,进而求出FF值；构建F(Vs)的一阶导数函数Gs：计算出(0,0.8*Vmpp)区间内函数Gs的平均值Gavg_1；计算出(0.9*Vmpp，1.1*Vmpp)区间内斜率函数Gs的平均值Gavg_2；计算出(1.2*Vmpp，Voc)区间内，函数Gs的平均值Gavg_3；构建F(Vs)的二阶导数函数Ds：计算出(0,0.8*Vmpp)区间内函数Ds的最大值Dmax_1；计算出(0.9*Vmpp，1.1*Vmpp)区间内斜率函数Ds的最大值Dmax_2。其中，所述由所述曲线语素获得语素向量，包括：语素向量为B＝(r,C1,C2,C3,...Cn)，其中r为语素编号，C1,C2...Cn为语素的n维属性。其中，所述根据所述曲线语素、语素向量获得语素通配符，由所述语素通配符获得通配符向量，包括：由满足曲线语素、语素向量的若干个连续语素组成的表达句为语素通配符；通配符向量为W＝(r，C1,C2,C3,...Cm)，其中r为通配符符号，C1,C2,...Cm为通配符的m维属性。第二方面，本申请提供了一种基于曲线形状描述的IV曲线诊断的装置，包括：获取单元，用于获取IV曲线以及关键特征，将IV曲线分为若干个区间，每个区间给出曲线语素；第一向量单元，用于由所述曲线语素获得语素向量；第二向量单元，用于根据所述曲线语素、语素向量获得语素通配符，由所述语素通配符获得通配符向量；诊断单元，用于根据所述语素向量和通配符向量对IV曲线进行识别诊断。第三方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。第四方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一项所述方法的步骤。本申请实施例基于曲线形状描述的IV曲线诊断的方法及装置具有如下有益效果：本申请既没有传统方式特征提取过程中丢失信息的问题，也没有数据量的绝对要求。也能得到相当准确的IV诊断结果。是一种创新的解决方式！在严格数学定义的基础上采用语素和语素向量，可以从不同尺度描述曲线的形态特征；其次，通配符及其向量的使用扩展厂曲线表达句的表达能力，并使得描述具有抽象性，定义了语素和通配符的属性向量，使得曲线表达句的描述能力得到了提高。附图说明图1为本申请实施例基于曲线形状描述的IV曲线诊断的方法流程示意图；图2为本申请实施例中IV曲线故障诊断流程图；图3为本申请实施例中基本语素图；图4为本申请实施例中样本与模板匹配结果示意图；图5为本申请实施例基于曲线形状描述的IV曲线诊断的装置的结构示意图；图6为本申请实施例计算机设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请进行进一步的介绍。在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本专利技术的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本申请也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本申请也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。下面的描述提供了示例，并且不对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本申请内容的范围的情况下，对描述的元素的功能和布置做出改变。各个示例可以适当省略、替代或添加各种过程或组件。例如所描述的方法可以以所描述的顺序不同的顺序来执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，可以将关于一些示例描述的特征组合到其他示例中。本专利技术提出一种IV曲线描述方法，对曲线进行符号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于曲线形状描述的IV曲线诊断的方法，其特征在于，包括：/n获取IV曲线以及关键特征，将IV曲线分为若干个区间，每个区间给出曲线语素；/n由所述曲线语素获得语素向量；/n根据所述曲线语素、语素向量获得语素通配符，由所述语素通配符获得通配符向量；/n根据所述语素向量和通配符向量对IV曲线进行识别诊断。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于曲线形状描述的IV曲线诊断的方法，其特征在于，包括：
获取IV曲线以及关键特征，将IV曲线分为若干个区间，每个区间给出曲线语素；
由所述曲线语素获得语素向量；
根据所述曲线语素、语素向量获得语素通配符，由所述语素通配符获得通配符向量；
根据所述语素向量和通配符向量对IV曲线进行识别诊断。


2.根据权利要求1所述基于曲线形状描述的IV曲线诊断的方法，其特征在于，所述获取IV曲线以及关键特征，将IV曲线分为若干个区间，每个区间给出曲线语素，包括：
区间分为：
区间一：0,0.8*Vmpp，
区间二：0.9*Vmpp,1.1*Vmpp，
区间三：1.2*Vmpp,Voc，
其中，Vmpp为最大功率点电压值，Voc为开路电压；
描述IV曲线变化的3个基本语素为阶梯段、下降段和平滑段，分别编号为“0”、“1”、“2”，阶梯段满足二阶导数最大值Dmax在[-∞,-Dx]或[Dx,+∞]，下降段满足斜率Gavg在[-∞,Gmin]，平滑段满足斜率Gavg在[Gmin,Gmax]。


3.根据权利要求2所述基于曲线形状描述的IV曲线诊断的方法，其特征在于，所述获取IV曲线以及关键特征，将IV曲线分为若干个区间，每个区间给出曲线语素，还包括：
各扩展语素的求解方法：
Vx＝Vc/(1-β(25-Tc))(1)
Ix＝Ic(1000/Qc)/(1-α(25-Tc))(2)
其中，Vx为修正后的电压数据，Vc为IV曲线扫描数据中的电压数据，Ix为修正后的电流数据，Ic为IV曲线扫描数据中的电流数据，α为光伏电站组串的短路电流温度系数，β为光伏电站组串的开路电压温度系数，Qc为IV曲线扫描时的辐照度，Tc为IV曲线扫描时光伏电站光伏组件的背板温度；
通过将IV曲线扫描数据中的电压数据通过式(1)进行标准测试条件的修正，将IV曲线扫描数据中的电流数据通过式(2)进行标准测试条件的修正,并且由转化过的电压电流数据作为输入，由多项式回归去拟合得到IV曲线的模型参数,利用已有的模型参数，分别去求所需的特征值：
短路电流：令Vs＝0，求解Is的值，即为Isc；
开路电压：令函数Is＝0，求解Us的值，即为Voc；
最大功率：构建功率函数Ps＝F(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永军，刘军，
申请(专利权)人：安徽天能清洁能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34