[发明专利]一种光伏方阵串内的故障趋势精准定位方法及其系统

权利要求书

1.一种光伏方阵串内的故障趋势精准定位方法，其特征在于，定位方法包括以下步骤：

S1：同步光伏方阵中各个光伏串电流I_i；

S2：计算各支路电流平均值

式中I_a为总电流，I_i为支路电流，i为支路，n为支路的总数；

S3：残差计算支路电流I_i与总电流平均值之间出现残差r_i为故障发生的指示信号；

S4：残差判断

残差r_i大于阈值ε_Th，系统发生光伏串内故障，系统发出警告，并且跳到S5，残差r_i小于故障预设阈值ε_Th则跳回S1；

S5：判断算法系统中是否已经存在光伏阵列故障自动检测及定位模型，即检验系数残差Exsit是否为1，如果成立则跳至S7，否则将参数Exsit置1，跳转至S6；

算法系统内没有光伏阵列故障自动检测及定位模型时，直接进入故障定位模块；作为初始化光伏阵列故障自动检测及定位模型生成时，通过定位函数L_i＝f(G,I_i)替代初始定位函数L_i＝f(G,I_i,m,n,T)；通过对4×4、6×3和15×4光伏阵列进行各个光伏串的串内故障遍历，并对每个故障情况下的L_i-G-I_i进行记录后，通过分析数据得到近似精确的L_i＝f(G,I_i)函数关系式；

L_i＝f(G,I_i)

式中L_i为故障位置，G为辐照度，T为温度，m为光伏组件数目；

S6：利用故障定位函数进行故障定位，完成后跳转S11；

通过系数残差Exsit检测算法是否已经运行，即是否存在光伏阵列故障自动检测及定位模型，如果存在则进入故障自动检测及定位算法转换模块，不存在则将Exsit置1，进入故障定位模块；

S7：判断此时新输入的光伏方阵每一光伏串的光伏组件数目与系统内已存在的光伏方阵是否相同，不同则跳至S8，相同则跳至S10；

S8：判断此时新输入的光伏方阵光伏串数目与系统内已存在的光伏方阵是否相同，相同则跳至S9，不同则报错；

S9：当光伏组件数目发生改变时，更改原故障定位函数的斜率，更改故障定位函数中支路电流表达式，通过L_i＝f(G,I_i,m)进行故障定位函数更新；

S10：当支路的总数发生改变时，更改原故障定位函数的斜率,更改故障定位函数中支路电流表达式，通过L_i＝f(G,I_i,n)进行故障定位函数更新；

S11：输出故障定位信息。

2.根据权利要求1所述的一种光伏方阵串内的故障趋势精准定位方法,其特征在于，所述S9中光伏组件数目改变时，电流的大小范围没有发生改变，故障位置与支路电流之间的关系曲线斜率s_new改变为公式当关系曲线斜率变更后，支路电流I_i(new)更改为公式

式中s_new为变更后曲线斜率，s_old为变更前曲线斜率，m_new为变更后光伏组件数目，m_old为变更前光伏组件数目。

3.根据权利要求1所述的一种光伏方阵串内的故障趋势精准定位方法,其特征在于，所述S10中光伏串数目改变时，电流的大小随其做线性变化，因此这种情况下，故障位置与支路电流之间的关系曲线斜率s_new改变为公式s_new＝n_ratio×n_old×n_new；当关系曲线斜率变更后，支路电流I_i(new)更改为公式式中n_ratio表示变更前与变更后光伏串数目之比，n_old和n_new表示变更前与变更后的光伏串数目。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的故障趋势精准定位方法的定位系统,所述定位系统包括数据读取模块、数据预处理模块、残差判断模块、故障警示模块、故障自动检测及定位模块和故障自动检测及定位算法转化模块，其特征在于：所述数据读取模块读取光伏方阵中各个光伏串电流I_i；

所述数据预处理模块利用数据读取模块传输的各光伏串电流值，计算各支路电流平均值并且计算支路电流I_i与总电流平均值之间的残差r_i；

所述残差判断模块，利用数据预处理模块的输出进行残差比较，残差r_i大于阈值ε_Th，系统发生光伏串内故障，调用故障警示模块，残差r_i小于故障预设阈值ε_Th则重新调用数据读取模块，按顺序执行数据预处理模块及残差判断模块；

所述故障警示模块，向用户端推送系统报警信息，并且判断算法系统中是否已经存在光伏阵列故障自动检测及定位模型，根据判断结果调用故障自动检测及定位模块或故障自动检测及定位算法转换模块；

所述故障自动检测及定位模块，利用故障定位函数进行故障定位，完成后向客户端推送定位信息；

所述故障自动检测及定位算法转换模块运行在系统内已存在光伏阵列故障自动检测及定位模型，故障自动检测及定位算法转换模块对已存在的定位函数进行参数更改，完成后向客户端推送定位信息。