一种基于I-V曲线的光伏组串多峰检测方法技术

本发明专利技术提供了一种基于I

【技术实现步骤摘要】
一种基于I
‑
V曲线的光伏组串多峰检测方法


[0001]本专利技术涉及光伏组串多峰检测方法，具体是涉及一种基于I
‑
V曲线的光伏组串多峰检测方法，属于光伏发电


技术介绍

[0002]当光伏组串存在阴影遮挡，玻璃碎裂等故障时，故障组件发生失配，导致整个组串的I
‑
V曲线出现下凹的台阶，P
‑
V曲线出现多峰，严重影响了光伏组串的输出功率，不利于MPPT搜素，使得系统发电量下降。实现串联光伏组串多峰的在线检测，能够对运维人员提供告警，及时清除故障，I
‑
V曲线的台阶检测方法可用于故障诊断，对于提高光伏系统的发电效率具有重要意义。
[0003]文献“Diagnostic method for photovoltaic systems based on light I
‑
V measurements”.《Solar Energy》，2015，119：29
‑
44.(“基于I
‑
V测量的光伏系统诊断方法”，《Solar Energy》，2015年第119卷29页
‑
44页)提出一种通过对光伏组串的I
‑
V曲线求导，以求导后曲线上的负峰值点判断曲线的凹凸性，当I
‑
V曲线有微小抖动时可能会影响判断结果。
[0004]中国专利“一种串联光伏组件多峰P
‑
U曲线划分区间方法”CN106846436A)提出一种通过对P
‑
U曲线划分区间进行凹凸性判断检测多峰的方法，本方法则直观反映了I
‑
V曲线的凹凸性，后续可用于故障诊断。
[0005]中国专利“一种光伏组件的故障诊断方法和装置”(公布号：CN109194286A)提出一种通过光伏组件I
‑
V曲线上的数据点，每五点首尾构成检测直线判断内其余三点到检测直线的距离检测I
‑
V曲线的凹凸性的方法，该方法检测直线斜率一直在变化，每一次检测需要从新计算，计算量较大。
[0006]综上所述，现有技术中还存在着以下问题：
[0007]1、I
‑
V曲线的抖动影响判断结果；
[0008]2、判别方法复杂，诊断结果不直观；
[0009]3、计算量大，诊断过程较为耗时。

技术实现思路

[0010]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于I
‑
V曲线的光伏组串多峰检测方法，旨在简单准确地诊断出光伏系统由于电流失配故障导致的光伏组串多峰问题，为运维人员提供及时的告警。
[0011]本专利技术的目的是这样实现的，本专利技术提供了一种基于I
‑
V曲线的光伏组串多峰检测方法，所述光伏组串由多个结构相同的光伏组件串联而成，每个光伏组件由3个结构相同的光伏子串串联构成，每个光伏子串包括d个光伏电池片和一个旁路二极管，d个光伏电池片串联后与旁路二极管反并联；
[0012]所述多峰检测方法包括以下步骤：
[0013]步骤1，通过带有I
‑
V扫描功能的逆变器获取光伏组串的I
‑
V输出特性曲线数据，共得到128组数据，对该128组数据按照电压的值从大到小依次进行排序，得到排序后的128组数据，将排序后的128组数据中的任意一组记为排序数据F1(U
n
，I
n
)，其中，n为排序数据F1(U
n
，I
n
)的序号，n＝0，1...127，U
n
为排序电压，I
n
为与排序电压U
n
对应的排序电流；
[0014]在128个排序数据F1(U
n
，I
n
)中，U0＝V
OC
，I0＝0且U
127
＝0，I
127
＝I
SC
，其中，V
OC
为光伏组串的开路电压，I
SC
为光伏组串的短路电流；
[0015]步骤2，对128组排序数据F1(U
n
，I
n
)中的排序电流I
n
进行N轮平滑处理，其中N为正整数，具体如下：
[0016]定义步骤1得到的排序电流I
n
为第0轮平滑排序电流，并改写为I
0n
，定义第j轮平滑处理后得到的排序电流为第j轮平滑排序电流I
jn
，其中，j＝1，2...N，n＝0，1...127；
[0017]以第0轮平滑排序电流I
0n
为起点，按照j＝1，2...N的顺序依次进行平滑处理，第j轮平滑排序电流I
jn
的赋值规则如下：
[0018](1)当排序数据F1(U
n
，I
n
)的序号n＝1至126时，
[0019]若满足I
(j
‑
1)(n
‑
1)
≤I
(j
‑
1)n
≤I
(j
‑
1)(n+1)
，则I
jn
＝I
(j
‑
1)n
；
[0020]若不满足I
(j
‑
1)(n
‑
1)
≤I
(j
‑
1)n
≤I
(j
‑
1)(n+1)
，则I
jn
＝(I
(j
‑
1)(n
‑
1)
+I
(j
‑
1)(n+1)
)/2；
[0021](2)当排序数据F1(U
n
，I
n
)的序号n＝0时，则I
j0
＝I0；
[0022](3)当排序数据F1(U
n
，I
n
)的序号n＝127时，则I
j127
＝I
127
；
[0023]N轮平滑处理完成后得到128个第N轮平滑排序电流I
Nn
，将该128个第N轮平滑排序电流I
Nn
赋值到128组排序数据F1(U
n
，I
n
)中，并将赋值后的任意一组记为平滑数据F2(U
Smooth_n
，I
Smooth_n
)，其中，U
Smooth_n
为平滑电压，I
Smooth_n
为平滑电流，U
smooth_n
＝U
n
，I
Smooth_n
＝I
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于I
‑
V曲线的光伏组串多峰检测方法，所述光伏组串由多个结构相同的光伏组件串联而成，每个光伏组件由3个结构相同的光伏子串串联构成，每个光伏子串包括d个光伏电池片和一个旁路二极管，d个光伏电池片串联后与旁路二极管反并联；其特征在于，所述多峰检测方法包括以下步骤：步骤1，通过带有I
‑
V扫描功能的逆变器获取光伏组串的I
‑
V输出特性曲线数据，共得到128组数据，对该128组数据按照电压的值从大到小依次进行排序，得到排序后的128组数据，将排序后的128组数据中的任意一组记为排序数据F1(U
n
，I
n
)，其中，n为排序数据F1(U
n
，I
n
)的序号，n＝0，1
…
127，U
n
为排序电压，I
n
为与排序电压U
n
对应的排序电流；在128个排序数据F1(U
n
，I
n
)中，U0＝V
OC
，I0＝0且U
127
＝0，I
127
＝I
SC
，其中，V
OC
为光伏组串的开路电压，I
SC
为光伏组串的短路电流；步骤2，对128组排序数据F1(U
n
，I
n
)中的排序电流I
n
进行N轮平滑处理，其中N为正整数，具体如下：定义步骤1得到的排序电流I
n
为第0轮平滑排序电流，并改写为I
0n
，定义第j轮平滑处理后得到的排序电流为第j轮平滑排序电流I
jn
，其中，j＝1，2
…
N，n＝0，1
…
127；以第0轮平滑排序电流I
0n
为起点，按照j＝1，2
…
N的顺序依次进行平滑处理，第j轮平滑排序电流I
jn
的赋值规则如下：(1)当排序数据F1(U
n
，I
n
)的序号n＝1至126时，若满足I
(j
‑
1)(n
‑
1)
≤I
(j
‑
1)n
≤I
(j
‑
1)(n+1)
，则I
jn
＝I
(j
‑
1)n
；若不满足I
(j
‑
1)(n
‑
1)
≤I
(j
‑
1)n
≤I
(j
‑
1)(n+1)
，则I
jn
＝(I
(j
‑
1)(n
‑
1)
+I
(j
‑
1)(n+1)
)/2；(2)当排序数据F1(U
n
，I
n
)的序号n＝0时，则I
j0
＝I0；(3)当排序数据F1(U
n
，I
n
)的序号n＝127时，则I
j127
＝I
127
；N轮平滑处理完成后得到128个第N轮平滑排序电流I
Nn
，将该128个第N轮平滑排序电流I
Nn
赋值到128组排序数据F1(U
n
，I
n
)中，并将赋值后的任意一组记为平滑数据F2(U
Smooth_n
，I
Smooth_n
)，其中，U
Smooth_n
为平滑电压，I
Smooth_n
为平滑电流，U
Smooth_n
＝U
n
，I
Smooth_n
＝I
Nn
，n＝0，1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马铭遥，张志祥，马文婷，王涵宇，张兴，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：