[发明专利]一种户用光伏系统直流侧故障诊断方法

权利要求书

1.一种户用光伏系统直流侧故障诊断方法，其特征在于包括以下步骤：

1)获取原始记录信息，包含户用光伏用户留档的数据，留档的数据包括报装容量、用户的地理位置、光伏组件与逆变器的厂家与型号，智能电表记录的光伏负荷与发电量，以及发生故障的用户信息；

2)寻找距离故障用户最近的三户正常用户；

3)计算正常用户的光生电流值；

4)计算故障用户理论输出值；

5)计算故障用户单日内的功率损失时间序列；

6)就功率损失对对应故障做拟合，并计算拟合结果；

7)根据拟合结果判断故障类型；判断两种拟合结果的误差是否均大于设定的第一阈值，若是，则进入下一步；若否，则输出拟合结果的误差结果小的作为故障类型；

8)计算不同时段发电组件数，当其变化大于设定的第二阈值时，认为其为阴影遮盖故障并输出。

2.根据权利要求1所述的一种户用光伏系统直流侧故障诊断方法，其特征在于：在步骤3)中，通过解方程组得到任意时刻下正常用户组件的近似光生电流值I_h，方程组如式(1)所示：

式中：

C₂＝(U_m/U_OC-1)[ln(1-I_m/I_SC)]^-1

其中，U为组件的输出电压值，I_sc为短路电流值，I_m为最大功率点电流值，U_oc为开路电压值，U_m为最大功率点电压值，I_sc、I_m、U_oc、U_m均为单块光伏组件的参数，P为智能电表记录的出力值，n为光伏系统中的组件总数。

3.根据权利要求2所述的一种户用光伏系统直流侧故障诊断方法，其特征在于：在步骤4)中，计算故障用户的理论输出值，所述的理论输出值为输出功率，任一时刻单位容量的正常光伏组件的输出功率的计算公式如下：

其中，P_n(i)为距离故障用户第i近的正常用户在该时刻的出力值，R_n(i)为距离故障用户第i近的正常用户的报装容量值；

则该故障用户在任一时刻i的理论输出功率如下：

P_c(i)＝λR (3)

其中，R为该故障用户的报装容量值。

4.根据权利要求3所述的一种户用光伏系统直流侧故障诊断方法，其特征在于：在步骤5)中，计算出故障用户单日内的功率损失时间序列P_l(i)，计算公式如(4)所示：

P_l(i)＝P_c(i)-P(i) (4)

其中，P(i)为任一时刻i该故障用户的出力值。

5.根据权利要求4所述的一种户用光伏系统直流侧故障诊断方法，其特征在于：在步骤6)中，针对不同故障类型进行功率损失分析；故障类型包括异常老化故障和短路断路故障；对应的计算公式为：

A)异常老化故障的功率损失公式为：

P_lost＝I²R_s (5)

其中，I为三户正常用户光生电流的平均值，R_s为因异常老化而增大的串联电阻值；

B)短路断路故障的功率损失公式为：

其中，α为功率损失系数，k为发生短路断路故障的组件数；α是k和n的因变量，通过仿真获得。

6.根据权利要求5所述的一种户用光伏系统直流侧故障诊断方法，其特征在于：在步骤6)中，就功率损失时间序列P_l(i)对不同故障类型做基于二乘法的拟合，拟合误差的公式为：

其中，m为时间序列的采样点数；

对于同一种故障的功率损失拟合，选择误差Δ最小的作为该种故障的拟合结果。