[发明专利]一种基于离群点检测的光伏阵列实时监控与故障检测方法

说明书

本发明公开了一种基于离群点检测的光伏阵列实时监控与故障检测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤A：实时采集光伏阵列各个组串的电流，获取所有组串的电流数据；步骤B：考虑到LOF方法应用于小型光伏阵列的不适用性，对步骤A中的电流进行扩充处理；步骤C：对新的电流矩阵应用LOF方法进行异常点检测；步骤D:对步骤C中的LOF值进行处理，获得最终用于评估光伏阵列是否异常的PVLOF值。本发明的有益效果为：对SP型拓扑结构光伏阵列实施监控与故障检测，能够准确判断出附着物阴影遮挡与迁移物阴影遮挡，能够实现故障位置定位，并发出故障预警，以解决现阶段我国人工判别故障出现的时间点的不准确性，随机性，不经济性问题。

技术领域

本发明涉及一种基于离群点检测的光伏阵列实时监控与故障检测方法，属于光伏发电技术领域。

背景技术

目前针对于SP结构的光伏阵列的故障检测方法已经有好多种，大多都是基于传感器检测，通过传感器获得的值相比较以判断故障，但是，该方法传感器众多，限于小型的光伏阵列，实时性，智能化程度不高，且不能够判断出故障的程度，没有相对明确的指标。

发明内容

本发明的目的在于利用本发明的一种基于离群点检测的光伏阵列实时监控与故障检测方法，来对SP型拓扑结构光伏阵列实施监控与故障检测，并判断出故障位置，以解决现阶段我国人工判别故障出现的时间点的不准确性，随机性，不经济性的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供基于一种离群点检测的光伏阵列实时监控与故障检测方法，包括以下步骤：

步骤A：实时采集光伏阵列各个组串的电流，获取所有组串的电流数据。

步骤B：考虑到LOF方法应用于小型光伏阵列的不适用性，对步骤A中的电流进行扩充处理。

对获取的电流I＝{I1，I2，…Ii}，如果i小于20，则需对上述电流数组进行扩充；否则不变；i表示电流的组串数。构造电流扩充矩阵E，如果一个光伏阵列的组串数小于20，则需要对组串进行扩充，则需要构造扩充矩阵E。

式中，j＝max(i)；u＝20mod j+1；

其中，j表示光伏阵列组串数，u表示该光伏阵列需要扩充的组数，若j＝6,则u＝4,以此类推。

最后获取用于离群点检测新的I_v’，I_v’表示扩充之后的所有串电流的集合。

I_v’＝I*E (2)

步骤C：对上述扩充后的电流值应用LOF方法

设数据集X∈Rn×m，其中n为样本数，m为变量数。

定义1.k距离——各观察对象距离其最近的观察对象之间的距离。观察对象p的k距离d_k(p)：

d_k(p)＝d(p,o) (3)

其中o为数据集X中与p邻近的k个观察对象最近的的一个观察点。

定义2.p观察对象的k距离领域N_k(p)

N_k(p)＝{Q∈X/{p}|d(p,Q)＜＝d_k(p)} (4)

其中Q为数据集X中的观察对象。

定义3.观察对象p相对于观察对象o的局部可达距离。

reach-dist_k(p,o)＝max{d_k(p),d(p,o)} (5)