[发明专利]一种光伏阵列故障参数辨识方法

摘要

本发明公开了一种光伏阵列故障参数辨识方法，能够实现光伏阵列的阴影遮挡、旁路二极管短路以及等效串联电阻异常增大等故障的参数辨识，具体是通过扫描阵列I‑V特性曲线，利用差分进化算法不断调整阵列仿真模型的待辨识参数，让仿真模型输出的I‑V曲线不断地逼近实测I‑V曲线，最终使得两者误差达到最小，从而辨识出故障参数。本发明的辨识方法的前提条件是已搭建好能够同时仿真出上述三类故障的阵列模型。本发明的有益效果是：本发明的辨识方法能够辨识出多种故障同时发生时的故障参数，且能通过辨识出的故障参数获知故障程度等相关信息，因此本发明适用于光伏阵列的故障诊断以及性能评估等领域。

主权项

1.一种光伏阵列故障参数辨识方法，其特征在于：所述辨识方法能辨识的故障参数包括三类，第一类故障参数为与阴影遮挡相关的故障参数，具体包括等效阴影块个数n_b、各阴影块等效透光率各阴影块横向电池片遮挡数量以及纵向电池片遮挡数量第二类故障参数为旁路二极管短路个数n_sc；第三类故障参数为阵列等效串联电阻异常增大的阻值R_c；假设阵列中组件安装形式都为竖装，每个组件包含N_d个子串，即N_d个旁路二极管，每个子串串联电池片个数为N_s，组件短边宽度为N_x个电池片长度，长边宽度为N_y个电池片宽度，因此满足N_x×N_y＝N_s×N_d，阵列串联组件个数为N_m；所述辨识方法需具备的前提条件是：建立在具有阵列I‑V曲线扫描功能的光伏监控系统，且具有能够同时仿真出阴影遮挡、旁路二极管短路以及等效串联电阻异常增大这三种故障的阵列仿真模型的基础之上；所述辨识方法的具体包括以下步骤：步骤一：扫描阵列，获取阵列实测I‑V曲线；步骤二：对I‑V曲线预处理，所述预处理为插值处理和滤波处理；步骤三：根据实测开路电压与正常情况下阵列模型输出开路电压确定旁路二极管短路个数n_sc的范围；步骤四：因等效阴影块的个数等于台阶个数，故通过获取I‑V曲线台阶个数，从而确定等效阴影块的个数n_b；步骤五：根据I‑V曲线台阶点的坐标确定等效阴影块相关参数r、x、y的范围；步骤六：确定待辨识的故障参数n_b,x,y,r,n_sc,R_c，从而建立待辨识参数向量步骤七：确定带约束的最优化目标函数实测曲线与阵列模型输出曲线电压的均方根误差；步骤八：采用差分进化算法优化目标函数从而求得所述步骤六中的最优待辨识参数向量所述向量中的元素便为所辨识出的故障参数；步骤九：输出辨识结果，即当前阵列的故障参数。