[发明专利]一种光伏组件故障检测方法和系统

权利要求书

1.一种光伏组件故障检测方法，其特征在于：

通过预先构建的故障检测函数，比较光伏组件待测样本的残差与历史数据样本集中样本均值之差是否超过允许发生误差的阈值；

若超过，则光伏组件发生故障；否则光伏组件运行正常；

所述历史数据样本集中的样本均包括正常运行下的历史数据，所述历史数据包括短路电流、开路电压、最大功率点电流和最大功率点电压；所述故障检测函数通过拟合所述最大功率点电压与历史短路电流、历史开路电压和历史最大功率点的关系式进行建。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述故障检测函数通过拟合所述历史最大功率点电压与历史短路电流、历史开路电压和历史最大功率点的关系式进行构建，包括：

通过正常运行下的历史数据，形成多组数据样本；

根据所述关系式计算每组数据样本对应的残差值；

根据所述残差值计算允许发生误差的阈值；

根据所述阈值生成故障检测函数。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过正常运行下的历史数据，形成多组数据样本，包括：

分别采集不同光照条件和温度条件下，光伏组件正常运行时的短路电流I_SC、开路电压U_OC、最大功率点电流I_m和最大功率点电压U_m，每组数据用向量[I_SC,U_OC,I_m,U_m]表示。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述拟合所述最大功率点电压与历史短路电流、历史开路电压和历史最大功率点的关系式包括：

采用最小二乘支持向量回归方法拟合I_SC、U_OC、I_m和U_m之间的关系式：

U_m’＝f(I_SC,U_OC,I_m) (1)

其中，U_m’为U_m的函数预测值。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据关系式计算每组数据样本对应的残差值包括：

如下式计算所述数据对应的残差值

g(i)＝U_m’(i)-U_m(i)＝f(I_SC(i),U_OC(i),I_m(i))-U_m(i) (2)

依次计算各组所述数据对应的残差值g(i)，得到数据集

其中g(i)表示第i组数据对应的残差值，i＝1,2,…,k，为数据组的序号，k为数据组的数目，U_m’(i)为第i组数据的函数预测值，U_m(i)为该组数据的实际值。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述残差值计算允许发生误差的阈值包括：

如下式计算允许发生误差的阈值ε：

其中μ为中元素的平均值，σ为的标准差。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述阈值生成故障检测函数包括：

如下式生成故障检测函数：

f(g)＝sgn(|g(i)|-ε-μ) (5)

其中sgn()为取号函数。