[发明专利]一种基于反距离权重插值的分布式光伏故障诊断方法

说明书

本发明公开了属于光伏发电故障诊断技术领域的一种基于反距离权重插值的分布式光伏故障诊断方法，具体说是一种基于反距离权重插值和时间序列特征分析的分布式光伏故障诊断方法。以空间PR、相似系数、特征距离等三个指标为诊断依据，并且设计了分布式光伏电站异常分析方法。本发明可以在无气象信息条件下，获取分布式电站的理论发电量，提供了进行故障诊断过程必要信息，解决无参考辐照数据或辐照数据异常时的分布式光伏电站故障检测问题，为光伏电站在风险评估和系统可靠性分析方面提供支持。

技术领域

本发明属于光伏发电故障诊断技术领域，特别涉及一种基于反距离权重插值的分布式光伏故障诊断方法，具体说是一种基于反距离权重插值和时间序列特征分析的分布式光伏故障诊断方法。

背景技术

光分布式光伏价格低廉，不受地理位置限制，可满足离网系统能源需求，市场广阔。根据国际市场研究机构Technavio发布的可再生能源分布式发电(RDEG)技术市场将在2019-2023期间增长295.15GW规模。在国民经济高度依赖电力的今天，我国经济的发展对供电可靠性与电能质量的较高需求已是不争的事实。随着分布式光伏的规模逐渐扩大，对分布式光伏电站的运行状态进行准确判断，及时发现异常状态是保障分布式光伏电站安全、经济运行的重要手段。

目前的分布光伏电站不同与大型并网式光伏电站，其运行时收集到的数据往往缺乏电站场地的气象数据。气象信息的缺乏导致以往许多光伏电站分析方法的失效，在实际的工程应用中受到了约束。因此需要从新的角度分析评价分布式光伏电站。

另外，实际光伏的出力情况复杂，出力数据与理论数据差异较大，为了分析电站数据，需要能够有效描述光伏电站运行状态的指标，提出基于时间和空间函数的分布式光伏电站直流侧薄弱点诊断方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于反距离权重插值的分布式光伏故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.收集分布式光伏各个电站历史运行数据，记录距离信息，进行数据预处理；

S2.根据反距离插值算法进行电站理论发电量的计算，优化计算参数；

S3.根据光伏电站的故障机理分析建立状态诊断模型；

S4.利用状态诊断模型对电站状态进行判断,实现光伏电站的故障诊断。

所述历史运行数据包括光伏电站历史功率数据，并且需要记录下各个电站的空间距离信息，对数据进行归一化和预处理。

所述步骤S2包括：

S21.根据步骤S1所收集的数据，筛选距离目标电站最近的10个电站，利用反距离权重插值方法对目标电站理论输出值进行计算；反距离权重插值具体计算分析如下：

步骤1：选择目标点x₀，确定n个参考电站x_i，读取目标电站和参考电站之间的距离d(x₀,x_i)；i＝1.2…n；

步骤2：计算n个参考电站的权重w(x₀,x_i)，权重是距离倒数的函数，

其中，p为权重下降速度，取值为2；

步骤3：利用参考电站的测量值y(x_i)计算目标电站的拟合值

接下来分别计算电站数为1-10的10个电站的误差：

其中：为目标电站的输出拟合值，y(x_i)为目标电站的输出测量值，以上值都经过归一化，n为参考电站个数；