一种基于数据分析的光伏电站故障诊断方法

摘要

本发明公开了一种基于数据分析的光伏电站故障诊断方法，其特征是：采用分层故障诊断方法，由第一层故障诊断过程控制是否执行第二层故障诊断过程，第三层故障诊断过程由第二层过程控制，当某一层检测结果为系统正常工作则不再进行下一层的诊断，将故障问题的范围逐层缩小。采用基于统计的数据概率分布的关系进行诊断运算，得到诊断的置信区间，通过光伏发电设备特征参数进行故障检测和定位，实现故障的定量识别。本发明的控制方法可提升故障诊断速度，效率较高；同时对光伏电站在线监测诊断的准确率和可用性有较大的提高，具备极大的现场工程应用价值。

主权项

一种基于数据分析的光伏电站故障诊断方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)周期采集光伏发电站实时运行数据、气象数据、数值天气预报数据；2)根据光伏发电系统拓扑关系，对光伏逆变器、汇流箱、支路的特征参数逐层实时扫描；3)进行第一层故障诊断，具体包括：3a、根据光伏逆变器所在区域的气象因子，对光伏逆变器进行分类；3b、分别针对每一类光伏逆变器，对采样周期内光伏逆变器的输出功率数据进行数理统计，计算输出功率的均值X_g和标准差σ_g，进而计算出至少一个输出功率诊断的置信区间；3c、分别针对每一类光伏逆变器，判断该类下光伏逆变器的输出功率是否小于对应的置信区间下限，若小于，则判定该光伏逆变器异常，否则，判定该光伏逆变器正常；3d、对所有异常的光伏逆变器，首先判断是否存在通信故障，若是，则判定光伏逆变器通信故障；否则，判定光伏逆变器输出功率偏低；4)进行第二层故障诊断，具体包括如下步骤：4a、针对输出功率偏低的光伏逆变器连接的汇流箱，对采样周期内汇流箱的输出电流数据进行数理统计，计算输出电流的均值X_j和标准差σ_j，进而计算出至少一个输出电流诊断的置信区间；4b、判断该光伏逆变器下汇流箱的输出电流是否小于相应的置信区间下限，若小于，则判定该汇流箱异常，否则，判定该汇流箱正常；4c、对所有异常的汇流箱，首先判断是否存在通信故障，若是，判定汇流箱通信故障，否则，再判断输出电流是否为零，若为零，判定汇流箱输出零电流，若不为零，判定汇流箱输出电流偏低。5)进行第三层故障诊断，具体包括如下步骤：5a、针对输出电流偏低的汇流箱连接的支路，对采样周期内的支路电流数据进行数理统计，计算支路电流的均值X_b和标准差σ_b，进而计算出至少一个支路电流诊断的置信区间；5b、判断该汇流箱下支路的电流是否小于相应的置信区间下限，若小于，则判定该支路异常，否则，判定该支路正常；5c、对所有异常的支路，首先判断支路电流是否为零，若为零，判定支路零电流，否则，判定支路电流偏低。