[发明专利]一种基于K近邻和IV曲线的光伏阵列故障诊断方法

权利要求书

1.一种基于K近邻和IV曲线的光伏阵列故障诊断方法，其特征在于，包括：

获取不同故障类型及不同辐照度、温度下的仿真IV特性曲线，包括：获取光伏阵列监控系统中实测的前一个月的环境参数，所述环境参数包括光伏组件共面辐照度G和组件背板温度T；对实测的前一个月的环境参数进行均匀采样，采样样本个数为m；利用光伏系统故障建模仿真方法或Simulink仿真模型，仿真得到n个故障类型下，每种故障类型对应的不同辐照度和温度下的m个IV特性曲线，共获得不同故障类型下m*n个仿真IV特性曲线；

提取不同故障类型及不同辐照度、温度下的仿真IV特性曲线中的特征参数，包括S₁～S₁₃：

S₁＝G，

S₂＝T，

S₄＝V|_I＝0＝V_oc，

S₅＝I|_V＝0＝I_sc，

S₆＝max(V×I)＝P_m，

S₁₂＝Pks_num，

S₁₃＝Vall_num，

其中，G表示光伏组件共面辐照度，T表示光伏组件背板温度，I_j表示仿真IV特性曲线上第j个点的电流值，f(I_j)表示仿真IV特性曲线上电流值为I_j时对应的电压值，V(I)表示电流I对应的电压值，V_oc表示开路电压，I_sc表示短路电流，P_m表示最大功率点功率，I表示仿真IV特性曲线上的电流值，V表示仿真IV特性曲线上的电压值，V_m表示最大功率点处电压，I_m示最大功率点处电流，FF表示填充因子，I_{sc_d1}表示短路电流I_sc处一阶导数值，V_{oc_d1}表示开路电压V_oc处一阶导数值，Pks_num表示平滑处理后的仿真IV特性曲线二阶导曲线中峰值点个数，Vall_num表示平滑处理后的仿真IV特性曲线二阶导曲线中谷值点个数；

对提取得到的特征参数进行标准化处理，得到标准化处理的不同故障类型及不同辐照度、温度下的仿真IV特性曲线特征向量；

对仿真IV特性曲线特征向量进行降维处理；

将所有故障类型下的仿真IV特性曲线特征向量降维处理后的特征向量作为训练数据集，将当前光伏阵列实测IV特性曲线提取特征参数并降维处理后的特征向量作为实测数据集，基于训练数据集和实测数据集采用K近邻分类算法对当前光伏阵列进行故障诊断。

2.根据权利要求1所述的一种基于K近邻和IV曲线的光伏阵列故障诊断方法，其特征在于，所述对提取得到的特征参数进行标准化处理，包括：

其中，s_i′_j表示第i个仿真IV特性曲线、第j个特征参数标准化后的值，s_ij表示第i个仿真IV特性曲线、第j个特征参数的值，表示第j个特征参数的平均值，σ_j表示第j个特征参数的标准差，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,d，d表示提取的仿真IV特性曲线中特征参数个数。