[发明专利]一种基于变权层次分析法的光伏发电系统健康状态评估方法

说明书

本发明公开了一种基于变权层次分析法的光伏发电系统健康状态评估方法。该方法以光伏发电系统为评估对象，研究利用光伏发电系统中采集到的实时数据，采取非线性模糊无量纲化数据处理方法和变权层次分析策略相结合，对光伏发电系统的健康状况进行实时评估。本方法能够对光伏发电系统的健康状况进行实时评估，实现科学的故障预警，从而有效地提高供电光伏发电系统的健康度管理，从而提高发电效率，降低维护成本。

技术领域

本发明涉及光伏发电系统的健康管理领域，更涉及一种基于变权层次分析法的光伏发电系统健康状态评估方法。

背景技术

随着光伏产业的不断发展，光伏发电系统成为一个重要的能量来源。光伏发电系统运行状况的在线监测与故障诊断的优化成为光伏发电系统乃至电力系统安全运行的重要保障。其中准确评估光伏发电系统的运行性能与状态成为保障光伏发电系统乃至电力系统安全运行的一个关键的因素。

目前，光伏发电系统的运行评价指标主要是光伏系统性能比(PerformanceRatio,PR)，它的大小表征了光伏发电系统性能的优劣。然而PR评价方法是一种整体判别的方法，不容易对轻微损耗进行判别，并且无法对不可恢复影响进行区分，具有很大的局限性。为了更加准确评估光伏发电系统的运行状况，本章提出了光伏发电系统健康度的概念，通过光伏发电监测系统，获取实时数据并存储历史数据，通过变权层次分析法来实现光伏发电系统健康状态评估。

本发明公开了一种基于变权层次分析法的光伏发电系统健康状态评估方法。其创新性以及技术贡献主要体现在以下几个方面：建立光伏电站健康评估的构架，基于变权层次分析法对光伏发电系统进行健康评价，利用基于simulink中建立的光伏电站仿真模型对本方法进行可行性验证。

发明内容

本发明的目的主要在于针对现有技术的不足，提出一种基于变权层次分析法的光伏发电系统健康状态评估方法。来对光伏发电系统的健康状态进行更全面科学的评估。对光伏发电系统的运行状态的在线监测与评估具有指导意义。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于变权层次分析法的光伏发电系统健康状态评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采集参量i：所述参量i包括各个光伏阵列的发电功率、并网总功率、并网电压、并网频率；

(2)采用一种非线性模糊无量纲化负向函数对参量i进行量化，获得参量i的健康度；

参量i的特征参数偏差x_i为：

其中，P_i是参量i的实测值，P_ie是参量i的期望标准值。

则对于x_i的非线性模糊无量纲化模型为：

其中，M_i为特征参量i的健康度；A＝100，为健康度范围参数；b＝5，为形状参数；x_l和x_h分别为指定评估区域的上下限，对于电压波动评估区域设定为[10％，30％]，对于系统频率评估区域设为[1％，4％]，对于功率的评估区域设定为[2％，5％]。对于光伏阵列发电功率评估区域设定[2％,100％]。

(3)计算参量i权重和发电侧并网侧的权重。

构建判断矩阵A，

其中n为参量个数。对角线上的元素aii＝1，非对角线上的第i行j列元素a_ij表示i因素对j因素的重要程度，从1～9取值；

采用方根法将判断矩阵进行归一化后中每行数值进行几何平均计算计算各个指标的初始权重系数ω_i。