[发明专利]一种小型光伏电站的故障诊断方法

摘要

本发明公开了一种小型光伏电站的故障诊断方法，包含系统故障判定、固定遮挡物阴影排除和具体典型故障类型判定；根据所测到的光伏阵列最大功率点处电流、电压、辐照度和温度，计算系统故障判定因子若故障判定因子小于设置阈值，发出警告，启动故障诊断程序；固定遮挡物阴影排除是利用计算每串光伏组件的故障判定因子，若小于对应阈值，则计算遮挡物阴影面积，若某时刻阴影面积能够遮住组件，且被遮挡组件所在串的电流减小，说明此阴影为固定遮挡物阴影，不作为系统故障；其他典型故障类型的判定是通过分析各种故障类型相对应的判定条件而确定的。本发明只需少量的传感器就可达到故障诊断的目的，具有运营成本低、诊断效率高、准确度高的优点。

主权项

一种小型光伏电站的故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：系统整体故障判定：首先判定系统是否存在故障，如果存在系统故障，则系统报警，启动故障诊断程序，进入步骤二；否则，循环本步骤；系统整体故障判定的具体方法如下：步骤101：定义两种系统的电流、电压故障判定因子EI、EV：同时设定系统的电流、电压故障判定因子对应的阈值μ和σ；步骤102：根据系统测得的光伏阵列最大功率点处总电流Im、总电压Vm，计算EI和EV，其中Im1、Vm1分别是根据当前的辐照度和温度计算得出的系统最大功率点处的总电流理论值、总电压理论值；步骤103：系统最大功率点处的总电流理论值Im1、总电压理论值Vm1的计算公式如下所示：Im1＝k1·Np·IscVm1＝k2·Ns·Voc其中：k1：电流比例常数，具体由所用光伏组件决定，取值范围为：0.78—0.92；k2：电压比例常数，具体由所用光伏组件决定，取值范围为：0.71—0.78；Ns：光伏阵列中串联的光伏组件个数；Np：光伏阵列中并联的光伏组件个数；ISC：当前辐照度和温度情况下单个光伏组件的理论短路电流；VOC：当前辐照度和温度情况下单个光伏组件的理论开路电压；Isc=ISC,ref{1+α(T-Tref)}GGref]]>Voc=VOC,ref{1+aln(GGref)+β(T-Tref)}]]>其中，ISC,ref：标准测试条件下光伏组件的短路电流；α：光伏组件短路电流温度系数；Tref：标准测试条件下光伏组件工作的温度，Tref＝25℃；T：光伏组件当前时刻工作温度；VOC,ref：标准测试条件下光伏组件的开路电压；a：开路电压的辐照度修正系数；β：光伏组件开路电压温度系数；G：当前时刻光伏组件共面辐照度；Gref：标准测试条件下光伏组件共面辐照度1000W/m2；步骤104：比较判定：当不满足EI<μ、EV<σ时，说明系统存在故障，发出警报，启动故障诊断程序；步骤二：固定遮挡物阴影排除：判定系统故障是否由固定遮挡物引起，若是由固定遮挡物引起，则不作为系统故障处理，解除报警；否则，进入步骤三，作具体故障类型判定；步骤三：具体故障类型判定：将系统故障分为：组件连接错误，组件旁路，老化、电网错误三种，逐一比较判定，将系统故障进行归类。