[发明专利]基于Uc-iL二维坐标图的光伏微网混沌自动化检测方法及装置

摘要

本发明提供基于Uc‑iL二维坐标图的光伏微网混沌自动化检测方法及装置，属于光伏控制领域，其主要由数据采集模块、图像处理模块、数据处理模块、混沌检测模块和IGBT驱动模块组成；数据采集模块的输出端与图像处理模块的输入端相连，图像处理模块的输出端与数据处理模块相连，数据处理模块的输出端与混沌检测模块相连，最后，混沌检测模块的输出端与IGBT驱动模块输入端相连。本发明通过混沌检测模块根据人为设定的斜率k’预警值与宽度d’预警值与Uc‑iL二维坐标图经过一系列处理后得到的斜率k值和宽度d值相比较，进行自动化报警，具有灵敏度高、智能化的特点。 1

主权项

1.基于Uc‑i_L二维坐标图的光伏微网混沌自动化检测方法，包括数据采集模块、图像处理模块、数据处理模块、混沌检测模块和IGBT驱动模块，其特征在于，方法包括如下步骤，

步骤1：数据采集模块采集外部光伏微网系统输出端的电流i_L和和电压Uc数据；

步骤2：数据采集模块把采集的P个电流i_L值、P个电压Uc值和P个采集相对应的时间t值三种数据传入图像处理模块，P为正整数；

步骤3：图像处理模块把同一时刻采集到的i_L和Uc绘制成Uc‑i_L二维坐标图；

步骤4：图像处理模块建立起映射的像素点坐标，并把像素点坐标传入数据处理模块；

步骤5：数据处理模块对像素点坐标进行处理得到斜率k值与宽度d值；

步骤6：数据处理模块将斜率k值和宽度d值传入已经设置好参数预警范围的混沌检测模块；

步骤7：混沌检测模块把斜率k值和宽度d值与相应的预设参数进行比较，若k值小于相应的预设参数或d值大于相应的预设参数时，混沌检测模块发送停止信号控制IGBT驱动模块停止工作。

2.根据权利要求1所述的基于Uc‑i_L二维坐标图的光伏微网混沌自动化检测方法，其特征在于：所述步骤4中建立映射的像素点坐标具体过程为：

步骤4.1：在X轴的‑A～A范围内等距离构造N个像素点，A为X轴的数值，N为正整数，Y轴在‑B～B范围内等距离构造M个像素点，B为Y轴的数值，M为正整数；

步骤4.2：将绘制好的P个点的Uc‑i_L二维坐标图像与步骤4.1中X轴和Y轴的像素点建立一一映射关系；

步骤4.3：建立一一映射关系的原则为：第R(R<＝P)个Uc‑i_L二维坐标图像坐标点寻找与该坐标点数值最近的像素点，建立起映射关系，被建立关系的像素点无法再与Uc‑i_L二维坐标图像上的其它坐标点建立起映射关系。

3.根据权利要求1所述的基于Uc‑iL二维坐标图的光伏微网混沌自动化检测方法，其特征在于：所述步骤5中计算斜率k值与宽度d值的具体过程为：

步骤5.1：建立完成映射关系后得到P个像素点坐标，在这P个像素点中，把具有相同横坐标的像素点设置为一列，则在P个像素点中获得E列数据，其中E为小于P的正整数；

步骤5.2：在E数据中的每一列数据中提取出最大与最小纵坐标值的像素点的坐标，将每一列最大纵坐标值的像素点的坐标进行一阶曲线拟合，得到目标值斜率k与在y轴上的截距c1，将每一列拥有最小纵坐标值的像素点的坐标进行曲线拟合，得到在y轴上的截距c2；

步骤5.3：利用步骤5.2中的斜率k、截距c1和截距c2进行计算得到得到宽度d，具体的计算算式为宽度

4.根据权利要求1所述的基于Uc‑iL二维坐标图的光伏微网混沌自动化检测方法，其特征在于：所述步骤6中，混沌检测模块人为设定的斜率k’预警值与宽度d’预警值，当k<k’或d>d’时，则混沌检测模块判断外部光伏微网系统出现了混沌现象，发出控制信号控制IGBT驱动模块停止工作，从而进行控制外部光伏微网系统工作。

5.根据权利要求1所述的基于Uc‑iL二维坐标图的光伏微网混沌自动化检测方法，其特征在于：还包括当IGBT驱动模块被控制停止工作时，返回步骤1继续执行到步骤6，当步骤6中的当k>k’或d<d’时,则混沌检测模块判断外部光伏微网系统的混沌现象消失，混沌检测模块发出信号控制IGBT驱动模块启动工作。

6.根据权利要求1所述的基于Uc‑i_L二维坐标图的光伏微网混沌自动化检测装置，其特征在于：包括数据采集模块、图像处理模块、数据处理模块、混沌检测模块和IGBT驱动模块；

所述数据采集模块输入端与外部的光伏微网系统连接，数据采集模块输出端与图像处理模块连接，用于采集外部的光伏微网系统输出端的电压和电流，同时把采集的电压、电流和相应采集时刻的时间值传给图像处理模块；

所述图像处理模块的输出端与数据处理模块连接，图像处理模块用于接收数据采集模块传入的电流i_L、电压Uc和相应采集时刻的时间，以同一时刻的Uc作为自变量，i_L作为因变量构建Uc‑i_L二维坐标图，构建Uc‑i_L二维坐标图，在X轴的‑A～A范围内等距离构造N个像素点，A为X轴的数值，N为正整数，Y轴在‑B～B范围内等距离构造M个像素点，B为Y轴的数值，M为正整数，其中，N*M取值至少大于P，P为电流i_L和电压Uc的采集个数，为正整数；将绘制好的P个点的Uc‑iL二维坐标图像与像素点二维坐标图上的像素点建立起一一映射关系，映射原则为：第R(R<＝P)个Uc‑iL二维坐标图像坐标点寻找与之数值最近的像素点，建立起映射关系，被建立关系的像素点无法再与其他Uc‑iL二维坐标图像坐标点建立起映射关系，把建立映射的P个像素点的坐标输出到数据处理模块；

所述数据处理模块的输出端与混沌检测模块连接，数据处理模块用于接收图像处理模块传入的P个像素点的坐标信息，把具有相同横坐标的像素点设置为一列，在P个像素点中获得E列数据，E为正整数，在E列数据范围内的每一列数据中提取出拥有最大与最小纵坐标值的像素点的坐标，将每一列拥有最大纵坐标值的像素点的坐标一阶曲线拟合，得到目标值斜率k与在y轴上的截距c1，将每一列拥有最小纵坐标值的像素点的坐标曲线拟合，得到在y轴上的截距c2；利用k、c1和c2计算得到宽度把宽度d和斜率k传入混沌检测模块；

所述混沌检测模块输出端与IGBT驱动模块连接，混沌检测模块用于接收斜率k和宽度d，把斜率k和宽度d与预设好的斜率k’预警值与宽度d’预警值进行比较，当k<k’或d>d’时，发出控制信号传给IGBT驱动模块；

所述IGBT驱动模块的输出端与外部的光伏微网系统控制端连接，IGBT驱动模块用于接收混沌检测模块传入的控制信号，根据控制信号控制外部的光伏微网系统做出相应的动作。