[发明专利]一种光伏系统热斑故障检测方法

说明书

本发明技术方案公开了一种光伏系统热斑故障检测方法，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。本发明技术方案的光伏系统热斑故障检测方法具有可行性高、经济性好、有效应用于各规模光伏系统的热斑故障诊断中，实际投入生产应用的可行性较高。

技术领域

本发明涉及光伏系统故障诊断技术领域，尤其涉及一种光伏系统热斑故障检测方法。

背景技术

近年来，光伏发电产业迅猛发展，太阳能发电技术应用越来越广泛。然而，光伏热斑故障是一种光伏组件的常见故障，在组件运行过程中，因局部阴影导致部分电池片自身特性的改变而与其他正常工作的电池性能失配，从而作为负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量并持续发热的现象称为热斑，热斑长期发展可能会烧毁该光伏组件，影响整个光伏发电系统的正常运行。

现有对光伏系统热斑故障诊断的研究主要有红外热成像仪检测法、光伏组件I-V曲线扫描法。红外线热成像仪检测法根据不同工作状态下的光伏电池具有显著温差的原理，利用红外线热成像仪拍摄热成像照片查找热斑故障，通过人工手持、定点设置、无人机搭载红外线热成像仪等方式进行故障检测，可以准确定位热斑故障位置，但采购、维护设备成本较高，对拍摄设备性能依赖性强，有一定的人力工作量，耗时费力。传统光伏组件I-V曲线扫描法需要停机拆卸组串，人工接入检测仪单独扫描光伏组件的I-V曲线，利用组件输出特性的变化判断是否存在热斑故障，需针对单个光伏组件扫描，工作量大、检测成本高，无法实现自动化检测，难以应用于实际光伏电站的阵列结构，实际投入生产应用的可行性低。

发明内容

本发明技术方案所要解决的技术问题是提供一种可行性高、经济性好、可以有效应用于各规模光伏系统的热斑故障检测方法，实现对光伏系统热斑故障的诊断与预警。

为解决上述技术问题，本发明技术方案提供了一种光伏系统热斑故障检测方法，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。

可选的，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，除去异常数据并取平均值后，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。

可选的，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。

进一步可选的，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。

其中，理论电流模型预测理论电流输出值的过程如下：输入样本(光照强度、温度、湿度、历史电流监测数据)，记为(n，l为自然数)，设网络误差函数E为：