[发明专利]一种光伏系统热斑故障检测方法

权利要求书

1.一种光伏系统热斑故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：建立光伏系统各阵列各组串理论电流模型；

S2：根据所述理论电流模型预测各组串的理论电流输出值；

S3：实时监测各组串电流输出值；

S4：对所述各组串电流输出值进行预处理，筛选出可能存在热斑的阵列；

S5：判断所筛选可能存在热斑的阵列是否存在热斑，获得热斑阵列；

S6：进一步判断所述热斑阵列中的热斑组串；

S7：确定所述热斑组串中故障组件的位置；其中，

步骤S5具体包括如下步骤：

S51：模拟单个光伏阵列中某单体电池被局部阴影遮挡的情形，得到被遮挡电池消耗功率P_x与组串电流方差V之间的关系，选取P_x为第二预设值对应的组串电流的方差作为参考方差值V_def；

S52：分别计算S4中可能存在热斑的阵列的各组串电流值的方差；

S53：比较V与V_def的大小，若V>V_def，则判定该阵列为热斑阵列，存在热斑组串。

2.如权利要求1所述的光伏系统热斑故障检测方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：分别针对组串电流监控数据和环境监测数据，采用模糊神经网络训练建立样本数据库，建立光伏系统各阵列各组串理论电流模型。

3.如权利要求1所述的光伏系统热斑故障检测方法，其特征在于，在步骤S2中，向所述理论电流模型输入环境监测数据，所述理论电流模型输出预测的理论电流输出值。

4.如权利要求2或3所述的光伏系统热斑故障检测方法，其特征在于，所述环境监测数据包括光照强度、温度及湿度中的至少一种。

5.如权利要求1所述的光伏系统热斑故障检测方法，其特征在于，在步骤S4中，所述预处理具体为：分别计算各组串电流输出值与理论电流输出值的曼哈顿距离，选取曼哈顿距离大于第一预设值时对应的阵列作为可能存在热斑的阵列，所述曼哈顿距离的计算公式如下：

d(I_k,I_stk)＝∑|I_k-I_stk|；

其中，I_k为实际监测的各组串电流值；I_stk为相同环境条件下理论电流输出值；d(I_k,I_stk)为曼哈顿距离。

6.如权利要求1所述的光伏系统热斑故障检测方法，其特征在于，在步骤S51中采用Matlab进行仿真模拟。

7.如权利要求1所述的光伏系统热斑故障检测方法，其特征在于，步骤S6具体包括如下步骤：

S61：设定电流判定标准值I_s，其计算公式如下：

I_s＝α·max[I_k],(k＝1...n)

其中，α为电流判定标准值整定系数，I_k为第k条组串的电流值，n为自然数；

S62：比较I_s与I_k的大小，若I_k<I_s时，则判定该条组串为热斑组串，存在故障组件。

8.如权利要求7所述的光伏系统热斑故障检测方法，其特征在于，所述α大于0.995且小于0.996。

9.如权利要求1所述的光伏系统热斑故障检测方法，其特征在于，步骤S7包括如下步骤：

S71：计算正常情况下组串中各传感器的电压，计算方法如下：

其中，U_kj,def代表第k组第j个的传感器的参考电压值；n、t为自然数；r为每个传感器监测的光伏组件的个数，m为每个组串的光伏组件个数；U为光伏阵列中所有组串并联连接的总电压；

S72：监测热斑组串中各电压传感器的电压值U_kj；

S73：比较U_kj,def与U_kj的大小，若U_kj,def>U_kj，确定故障组件的位置在第k组串第j个电压传感器的范围内。