一种在线的光伏阵列故障诊断系统实现方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源
，特别是一种在线的光伏阵列故障诊断系统实现方法。
技术介绍
在光伏发电中，光伏阵列的故障是影响光伏系统发电效率的一个重要原因之一，因此对光伏阵列故障的实时监测和对其故障诊断具有重要的意义。光伏阵列故障的主要影响是热斑现象，所谓热斑现象是指光伏阵列在实际使用过程中，可能出现太阳能电池板裂纹或不匹配、内部连接失效、局部被遮光或者弄脏等情况，导致一块或者一组太阳能电池的特性与整体特性不协调，这导致其产生的电流小于其他没有被遮挡的太阳能电池能够产生的电流。因此，根据基尔霍夫电压定律，这些被遮挡的太阳能电池就会带负电压，形成电路中的负载，并以热量的形式消耗其他正常工作的太阳能电池产生的能量，这种热量长时间的积累会破坏太阳能电池板的封装材料，甚至破坏太阳能电池板的物理结构，并将造成永久的损坏。同时，当光伏阵列中的某些太阳能电池板由于阴影、灰尘等原因出现局部遮挡而使其光照和温度等外界条件发生变化时，被遮挡的太阳能电池输出特性会发生变化，会令光伏阵列产生多峰情况，每个峰值的功率都不一样，若光伏阵列长期运行在不是全局最大功率点的峰值会使整个系统的效率降低。总而言之，光伏阵列的故障会降低光伏发电系统的发电效率，并且热斑现象会缩短太阳能电池板的寿命，导致发电成本的增加。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提出一种在线的光伏阵列故障诊断系统实现方法，利用改进...
【技术保护点】
一种在线的光伏阵列故障诊断系统实现方法，其特征在于：包括以下步骤:步骤S1：对传统的光伏并网逆变器进行改进，对光伏阵列故障诊断模型的输入变量进行采样；步骤S2：将步骤S1采样的输入变量通过通信电路，送到上位机；步骤S3：上位机采用故障诊断算法对输入变量进行处理，将处理结果输入到故障诊断模型中；步骤S4：上位机在界面中显示故障诊断模型的输出结果。
【技术特征摘要】
1.一种在线的光伏阵列故障诊断系统实现方法，其特征在于：包括
以下步骤:
步骤S1：对传统的光伏并网逆变器进行改进，对光伏阵列故障
诊断模型的输入变量进行采样；
步骤S2：将步骤S1采样的输入变量通过通信电路，送到上位机；
步骤S3：上位机采用故障诊断算法对输入变量进行处理，将处
理结果输入到故障诊断模型中；
步骤S4：上位机在界面中显示故障诊断模型的输出结果。
2.根据权利要求1所述的一种在线的光伏阵列故障诊断系统实现方
法，其特征在于：所述对传统的光伏并网逆变器进行改进具体为：在
传统的光伏并网逆变器上使用电压和电流霍尔传感器，用以对光伏阵
列的输出电压和电流进行测量，并在逆变器控制电路中使用MAX232
芯片实现控制器与上位机的通信；同时，该改进的并网逆变器的采样
电路还具有一个能够对外部电压进行测量的电压采样电路和一个能
够对外部电流进行测量的电流采样电路。
3.根据权利要求2所述的一种在线的光伏阵列故障诊断系统实现方
法，其特征在于：所述能够对外部电压进行测量的电压采样电路和一
个能够对外部电流进行测量的电流采样电路用以获取正常时刻光伏
阵列得开路电压和短路电流；正常时刻光伏阵列的开路电压和短路电
\t流的获取是通过两块外部参考太阳能电池板板，即对于m×x的光伏阵
列，分别测量两块外部参考太阳能电池板的开路电压Uoc和短路电流
Isc，则正常时刻光伏阵列的开路电压为：
m×Uoc，
短路电流为：
n×Isc。
4.根据权利要求1所述的一种在线的光伏阵列故障诊断系统实现方
法，其特征在于：所述故障诊断模型包括第一层输入层、第二层隐含
层、第三层输出层；所述输入层的输入变量为Ulastmpp、Ilastmpp、Uoc、Isc，
其中Ulastmpp表示光伏阵列最后一个局部最大功率点的输出电压值，
Ilastmpp表示光伏阵列最后一个局部最大功率点的输出电流值，Uoc表示
参考太阳能电池板的开路电压，Isc表示参考太阳能电池板的短路电流；
所述隐含层使用线性核函数；所述输出层包括分别对应1、2、3、4
的四种故障状态，其中1对应正常，2对应短路，3对应开路，4对
应阴影；其中，输入层使用归一化进行预处理，其处理公式为：
U ‾ = U l a ...
【专利技术属性】
技术研发人员：林培杰，程树英，邵伟明，陈志聪，吴丽君，章杰，郑茜颖，李炎东，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35
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