【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏配电，具体为一种光伏配电网的故障诊断系统及方法。
技术介绍
1、光伏配电网是利用光伏发电技术，将太阳能转换成电能，并通过配电系统输送到用户端的一种电力网络。随着全球对可再生能源需求的增长，光伏配电网在能源结构中扮演着越来越重要的角色。光伏配电网包括光伏电池板、逆变器、配电线路、控制系统和储能装置。光伏电池板是光伏配电网的核心部件，负责将太阳光能直接转换为直流电能，通常由多个太阳能电池串联或并联构成，以获得所需的电压和电流。逆变器的作用是将光伏电池板产生的直流电转换为交流电，因为大多数电器设备和电网都是基于交流电工作的。逆变器的性能直接影响到电能转换的效率和质量。配电线路包括高压输电线、变压器、低压配电线等，负责将逆变器输出的交流电输送到用户端或接入公共电网。控制系统用于监控和管理整个光伏配电网的运行状态，包括最大功率点跟踪mppt、负载管理、故障检测与保护等功能。为了平衡供需关系，提高系统的灵活性和可靠性，光伏配电网会配备储能装置，如电池储能系统。由于其特殊的运行环境和技术要求，光伏配电网面临着多种潜在的故障风险。因此，加强故障诊断与维护工作，采用智能化、自动化的技术手段，对于保障光伏配电网的高效、稳定运行至关重要。通过不断的技术创新和管理优化，可以有效降低故障率，延长设备寿命，提高光伏发电的整体效益。
2、目前，传统基于光伏配电网的故障诊断系统检测能力有限，在面对复杂的应用场景时，评估参数精确度低，灵活适应性较差，另外，在单个组件故障发生后，可能需要较长时间才能完成故障检测和定位，影响了系统的实时
技术实现思路
1、（一）解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种光伏配电网的故障诊断系统及方法，具备灵活调整评估参数适应性强、高效检测定位故障准确度高等优点，解决了传统基于光伏配电网的故障诊断系统检测能力有限和灵活适应性差，故障检测定位耗时长效率低的问题。
3、（二）技术方案
4、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种光伏配电网的故障诊断系统，包括光伏配电网、发电数据模块和智能评估模块；
5、所述光伏配电网由光伏电池板、逆变器、配电线路、控制系统和储能装置组成，且每个组件之间通过配电线路进行互连；
6、所述发电数据模块由组件数据单元、传感数据单元和环境监测单元组成，所述组件数据单元通过网络连接控制系统采集组件数据集，所述组件数据集包括光伏配电网所有组件的配置数据，所述传感数据单元通过网络连接控制系统实时采集运行数据集，所述运行数据集包括光伏配电网所有时间点的运行数据，所述环境监测单元通过网络连接环境监测装置采集环境数据集，所述环境数据集包括光伏配电网所在环境实时的监测数据，所述发电数据模块通过网络将组件数据集、运行数据集和环境数据集传输至智能评估模块；
7、所述智能评估模块由运行分析单元、故障分析单元和评估管理单元组成，运行分析单元根据组件数据集，分析生成标准产能、转换效率和标准损耗率，并通过网络传输至故障分析单元，所述故障分析单元根据运行数据集、标准产能、转换效率和标准损耗率，分析生成异常数据组，并通过网络传输至故障分析单元，所述评估管理单元设置有固定时长的监测周期，再结合异常数据组，判断光伏配电网是否存在故障问题，并生成对应的判断结果。
8、优选的，所述组件数据集的表达式为，表示光伏电池板的配置数据，光伏电池板的配置数据包括电池板标称电压和电池板数量，表示逆变器的配置数据，逆变器的配置数据包括输入直流电的额定电压、输出交流电的额定电压和额定温度，表示配电线路的配置数据，配电线路的配置数据包括线路总长度和单位长度的电阻，表示控制系统的配置数据，控制系统的配置数据即为标准延迟时长，表示储能装置的配置数据，储能装置的配置数据即为电能总量。
9、优选的，所述运行数据集的表达式为，至依次对应光伏配电网每个时间点的运行数据，运行数据包括光伏电池板实际输出的直流电电压、逆变器实际将直流电转换为交流电时输出的电压和储能装置实际通过配电线路接收到的电能总量，表示获取运行数据的时间点，1至表示获取到的运行数据有组。
10、优选的，所述环境数据集的表达式为，至依次对应光伏配电网所在环境每个时间点的监测数据，表示获取到监测数据的时间点，表示光伏配电网所在环境的温度，1至表示获取到的监测数据有组。
11、优选的，所述标准产能计算公式如下：
12、；
13、公式中，表示标准产能，表示电池板标称电压乘以电池板数量，得到的总电压即为光伏配电网每小时输出的标准产能。
14、优选的，所述标准转换效率计算公式如下：
15、；
16、公式中，表示标准转换效率，表示逆变器处于额定温度范围内时，输入直流电的额定电压和输出交流电的额定电压的百分比，即为逆变器的标准转换效率。
17、优选的，所述标准损耗率计算公式如下：
18、；
19、公式中，表示标准损耗率，表示逆变器处于额定温度范围内时，输出交流电的额定电压，即为配电线路中进行传输的电压，表示线路总长度乘以单位长度的电阻，得到配电线路的总电阻，表示配电线路中进行传输的电压乘以配电线路的总电阻，得到配电线路的总损耗，表示储能装置通过配电线路接收到的电能总量，表示逆变器处于额定温度范围内时，配电线路的总损耗与储能装置电能总量的百分比，即为标准损耗率。
20、优选的，所述异常数据组计算流程如下：
21、抽取运行数据集中光伏配电网第个时间点的运行数据，并标记为，同时，抽取环境数据集中光伏配电网所在环境第个时间点的监测数据，并标记为，其中，；
22、将中光伏电池板实际输出的直流电电压标记为，将中逆变器实际将直流电转换为交流电时输出的电压标记为，同样表示配电线路中进行传输的电压，将中储能装置实际通过配电线路接收到的电能总量标记为；
23、；
24、公式中，表示异常数据组，表示光伏配电网所在环境第个时间点的温度与逆变器额定温度范围内的最大值的差值，表示光伏电池板实际输出的直流电电压与标准产能的差值，表示光伏电池板实际输出的直流电电压与逆变器实际将直流电转换为交流电时输出的电压的百分比，即为逆变器的实际转换效率，表示标准转换效率与实际转换效率的差值，表示配电线路中进行传输的电压乘以配电线路的总电阻，得到配电线路实际的总损耗，表示配电线路实际的总损耗与储能装置实际通过配电线路接收到的电能总量的百分比，即为实际损耗率，表示标准损耗率与实际损耗率的差值。
25、优选的，所述评估管理单元按照控制系统的标准延迟时长设置有相同时长的监测周期，在检测周期内，若异常数据组中光伏配电网所在环境的温度与逆变器额定温度范围内的最大值的差值为负数时，表示光伏配电网逆变器已经存在故障隐患，若异常数据组中光伏电池板实际输出的直流电电压与标准产能的差值为负数时，表示光伏配电网电池板已经存在故障问题，若异常本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光伏配电网的故障诊断系统，其特征在于：包括光伏配电网、发电数据模块和智能评估模块；
2.根据权利要求1所述的一种光伏配电网的故障诊断系统，其特征在于：所述组件数据集的表达式为，表示光伏电池板的配置数据，光伏电池板的配置数据包括电池板标称电压和电池板数量，表示逆变器的配置数据，逆变器的配置数据包括输入直流电的额定电压、输出交流电的额定电压和额定温度，表示配电线路的配置数据，配电线路的配置数据包括线路总长度和单位长度的电阻，表示控制系统的配置数据，控制系统的配置数据即为标准延迟时长，表示储能装置的配置数据，储能装置的配置数据即为电能总量。
3.根据权利要求2所述的一种光伏配电网的故障诊断系统，其特征在于：所述运行数据集的表达式为，至依次对应光伏配电网每个时间点的运行数据，运行数据包括光伏电池板实际输出的直流电电压、逆变器实际将直流电转换为交流电时输出的电压和储能装置实际通过配电线路接收到的电能总量，表示获取运行数据的时间点，1至表示获取到的运行数据有组。
4.根据权利要求3所述的一种光伏配电网的故障诊断系统，其特征在于：所述环境数据集的表达
5.根据权利要求4所述的一种光伏配电网的故障诊断系统，其特征在于：所述标准产能计算公式如下：
6.根据权利要求5所述的一种光伏配电网的故障诊断系统，其特征在于：所述标准转换效率计算公式如下：
7.根据权利要求6所述的一种光伏配电网的故障诊断系统，其特征在于：所述标准损耗率计算公式如下：
8.根据权利要求7所述的一种光伏配电网的故障诊断系统，其特征在于：所述异常数据组计算流程如下：
9.根据权利要求8所述的一种光伏配电网的故障诊断系统，其特征在于：所述评估管理单元按照控制系统的标准延迟时长设置有相同时长的监测周期，在检测周期内，若异常数据组中光伏配电网所在环境的温度与逆变器额定温度范围内的最大值的差值为负数时，表示光伏配电网逆变器已经存在故障隐患，若异常数据组中光伏电池板实际输出的直流电电压与标准产能的差值为负数时，表示光伏配电网电池板已经存在故障问题，若异常数据组中标准转换效率与实际转换效率的差值为负数时，表示光伏配电网逆变器已经存在故障问题，若异常数据组中标准损耗率与实际损耗率的差值为负数时，表示光伏配电网的配电线路和储能装置已经存在故障问题。
10.一种光伏配电网的故障诊断方法，应用于权利要求1-9任一所述的一种光伏配电网的故障诊断系统，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种光伏配电网的故障诊断系统，其特征在于：包括光伏配电网、发电数据模块和智能评估模块；
2.根据权利要求1所述的一种光伏配电网的故障诊断系统，其特征在于：所述组件数据集的表达式为，表示光伏电池板的配置数据，光伏电池板的配置数据包括电池板标称电压和电池板数量，表示逆变器的配置数据，逆变器的配置数据包括输入直流电的额定电压、输出交流电的额定电压和额定温度，表示配电线路的配置数据，配电线路的配置数据包括线路总长度和单位长度的电阻，表示控制系统的配置数据，控制系统的配置数据即为标准延迟时长，表示储能装置的配置数据，储能装置的配置数据即为电能总量。
3.根据权利要求2所述的一种光伏配电网的故障诊断系统，其特征在于：所述运行数据集的表达式为，至依次对应光伏配电网每个时间点的运行数据，运行数据包括光伏电池板实际输出的直流电电压、逆变器实际将直流电转换为交流电时输出的电压和储能装置实际通过配电线路接收到的电能总量，表示获取运行数据的时间点，1至表示获取到的运行数据有组。
4.根据权利要求3所述的一种光伏配电网的故障诊断系统，其特征在于：所述环境数据集的表达式为，至依次对应光伏配电网所在环境每个时间点的监测数据，表示获取到监测数据的时间点，表示光伏配电网所在环境的温度，1至表示获取到的监测数据有组。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：李彪，陈雪峰，陈雪龙，邓建芳，
申请(专利权)人：深圳明誉信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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