(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111581714.2 (22)申请日 2021.12.2 2 (71)申请人 中国大唐集团科 学技术研究院有限 公司西北电力试验研究院 地址 710018 陕西省西安市经济技 术开发 区凤城七路155号 申请人 中国大唐集团科 学技术研究总院有 限公司　 青海大唐国际格尔木光伏发电有限 责任公司 (72)发明人 张智勇　雷栋　周元贵　姚杰　 马玉魁　贾飞　 (74)专利代理 机构 北京中南长风知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11674 代理人 穆丽红(51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种光伏组件故障在线 诊断分析算法 (57)摘要 本申请公开了一种光伏组件故障在线诊断 分析算法， 涉及光伏组件故障诊断技术领域， 光 伏组件故障分析预警模型包括以下步骤： a、 采集 光伏组件工作较好的辐照以及温度范围， 并进行 分组， 同时采集光伏组件两参数,依据早先查询 的该规格型号光伏组件规格手册， 查询到标准条 件下的开路电压UOC数据； b、 一定时间内对同一 逆变器所采集的组串数据首先进行欧式距离计 算， 以判定所接入组串一致性， 差距过大需要进 行筛检； c、 计算IMPP以及UMPP乘积得出最大功率； d、 通过计算故障系数得出故障类型判断以及故 障严重程度初步判断； e、 模型建立后， 提供数据 接口。 本申请具有在线监测， 存储， 数据分析， 运 维建议等功能， 弥补现有数据的挖掘深度不足等 问题。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 114417703 A 2022.04.29 CN 114417703 A 1.一种光伏组件故障在线诊断分析算法， 其特征在于： 包括光伏组件故障分析预警模 型， 其包括以下步骤： a、 采集光伏组件工作较好的辐照以及温度范围， 现场温度T， 辐照度W数据， 并进行分 组， 同时采集光伏组件两参数： 最大功率点电压UMPP， 以及最大功率点电流IMPP， 依据早先查 询的该规格型号 光伏组件规格 手册， 查询到标准条件下的开路电压UOC数据； b、 由于接入组串有可能不是初始 投运， 因此在一定时间内对同一逆变器所采集的组串 数据首先进行欧式距离计算， 以判定所接入组串一 致性， 差距过 大需要进行筛检； c、 计算IMPP以及UMPP乘积得出最大功率， 结合此时的UMPP计算最大功率到标准UOC的斜率 F， 定义为故 障系数， 以步骤a中所述范围进行采集并记录作为基准FSTD， 以光伏组串所接入 的组件数目记为n， 定义Fstd＝Fstd/n， 若所采集以及 计算F*＜FSTD， 并初步判断数值为几倍的 Fstd， 方便重要性划分， 以及故障定级， 而后执 行下一步操作； d、 通过计算故障系数得出故障类型判断 以及故障严重程度初步判断， 所采用的技术是 多层感知机， 感知机结构有五层， 每层六个神经元， 输入的参数有： 不同故障下IMPP， UMPP数 据， 温度T， 以及辐照W， 输出还是上文定义的不通故障下的故障系数F*， 经过训练， 得到对应 的模型； e、 模型建立后， 提供数据接口， 在c步骤完成后， 进行数据的输入从而进一步得出故障 类型， 并结合专家知识库给出相应运 维策略， 通过采集的消息来源， 定位组串位置反映到系 统的实时GIS界面。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114417703 A 2一种光伏组件故障在线 诊断分析算法 技术领域 [0001]本发明涉及 光伏组件故障诊断技术领域， 具体涉及一种光伏组件故障在线诊断分 析算法。 背景技术 [0002]近年来， 5G以及物联网等技术为光伏电站实时数据采集传输提供技术基础， 光伏 电站实时采集的时序大数据经过机器学习算法的提取， 训练形成实时故障诊断模型为光伏 电站故障实时的故障预警， 检测， 排除以及电站管理提供了新的思路以及解决方案 。 [0003]大部分的集中式光伏电站占地面积巨大， 每兆瓦容量的光伏场站占地约3公顷， 给 场站运维人员带来相当的工作强度， 能否高效率的发现 并协助现场预警并处理故障是光伏 故障预警 实时监测系统需要考虑的问题之一。 [0004]目前的光伏发电系统主要依赖三种方式进行故障监测： 一是利用现有电气设备保 护装置的告警信息， 信息展示不全面， 数据挖掘不深入， 难以形成有效运维管理信息； 二是 利用运维人员进行人工场站巡检， 工作量大， 依赖于人工 责任心； 三是利用每年的光伏场站 性能检测实验， 存在的问题是难以常态化 监测， 费用高昂， 难以覆盖全部设备。 [0005]第一种方法所提供的信息很难涵盖所有设备， 存在一定 的疏漏， 而且触发保护告 警说明故障已经积累到了一定程度， 无法做到日常的光伏电站 健康状态监测以及起到所谓 “治未病”， 防患未然的作用。 [0006]第二种方法需要依靠现场运维人员的经验， 在故障有效定位方面欠缺， 需要一定 的时间才能实现故障定位， 有一定的滞后性； 此外， 线下巡检由于光伏电站面积大距离远， 路况复杂等问题， 高度依赖 于场站的现场管理以及人员的责任心。 [0007]第二种方法是利用每年的光伏场站性能检测实验， 存在的问题是难以常态化监 测， 费用高昂， 难以覆盖全部设备。 [0008]为此， 我们提出一种光伏组件故障在线 诊断分析算法。 发明内容 [0009]本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题， 提供一种光伏组件故障在线 诊断分析算法， 具有在 线监测， 存储， 数据分析， 运 维建议等功能， 弥补现有 数据的挖掘深度 不足等问题。 [0010]为实现上述 技术目的， 达 到上述技术效果， 本发明是通过以下技 术方案实现： [0011]一种光伏组件故障在线诊断分析算法， 包括光伏组件故障分析预警模型， 其包括 以下步骤： [0012]a、 采集光伏组件工作较好的辐照以及温度范围， 现场温度T， 辐照度W数据， 并进行 分组， 同时采集光伏组件两参数： 最大功率点电压UMPP， 以及最大功率点电流IMPP， 依据早先 查询的该规格型号 光伏组件规格 手册， 查询到标准条件下的开路电压UOC数据； [0013]b、 由于接入组串有可能不是初始投运， 因此在一定时间内对同一逆变器所采集的说　明　书 1/3 页 3 CN 114417703 A 3