[发明专利]一种逆变器功率故障检测方法及系统

说明书

本发明提供了一种逆变器功率故障检测方法及系统，包括：采集直流母线电压、逆变器的输入功率和输出功率；确定逆变器的输入功率所在的功率分区；对直流母线电压进行归一化处理，并根据逆变器的输入功率所在的功率分区对逆变器的输入功率进行归一化处理；根据归一化处理后的直流母线电压和逆变器的输入功率以及所述输入功率所在的功率分区，得到功率损耗值；根据逆变器的输出功率和功率损耗值确定功率故障。本发明提供的技术方案，提高了故障判断的准确性。

技术领域

本发明属于光伏发电故障检测领域，具体涉及一种逆变器功率故障检测方法及系统。

背景技术

在光伏发电系统中，逆变器价格占的比例只有5％-8％左右，但却是发电效率的决定性因素，逆变器的故障会直接影响到输出功率，及时检测逆变器状态是提升发电量的关键。研究表明，在母线电压稳定的情况下，光伏逆变器的损耗与半导体开关参数、开关频率以及通过的电流有关。在当前市场模块化、低成本化趋势下，主流逆变器拓扑、控制算法、半导体开关参数接近，因此输出功率与电流密切相关。

同时，随着组串型逆变器的应用增加，传统的集中式逆变器监控系统对输出功率进行对比从而判断故障的方式存在一定的漏判和误判，在诸如大片组件被云层阴影遮挡时，很可能造成光伏逆变器大面积跳脱工作状态或误报警，产生较大的电网波动。

依据厂家功率-效率曲线，无法准确针对在功率分区间的功率，如35％，63％等负载率下的功率进行输出功率分析，因此当出现功率故障时，无法准确判别出来。

发明内容

为了解决传统的集中式逆变器监控系统对输出功率进行对比从而判断故障的方式存在漏判和误判的问题，本发明提供的一种逆变器功率故障检测方法，包括：

采集直流母线电压、逆变器的输入功率和输出功率；

确定逆变器的输入功率所在的功率分区；

对直流母线电压进行归一化处理，并根据逆变器的输入功率所在的功率分区对逆变器的输入功率进行归一化处理；

根据归一化处理后的直流母线电压和逆变器的输入功率，以及所述输入功率所在的功率分区得到功率损耗值；

根据逆变器的输出功率和功率损耗值确定功率故障。

确定逆变器的输入功率所在的功率分区之前还包括：检测直流母线电压是否在预设的逆变器工作范围内，若在则保留此条直流母线电压信息，否则删除此条直流母线电压信息，并报警为未知故障后结束检测。

所述确定逆变器的输出功率所在的功率分区，包括：

将逆变器的输入功率与逆变器的额定功率进行对比，确定逆变器的输入功率所在的功率分区。

按下式对直流母线电压进行归一化处理：

式中，V_in为直流母线电压，V_n为逆变器的额定电压值，为归一化后的直流母线电压。

按下式对逆变器的输入功率进行归一化处理：

式中，为归一化的功率，P_in为逆变器的输入功率，P_n×k％为逆变器输入功率所在功率分区对应的功率值，其中P_n为逆变器的额定功率值，k％为功率分区的值，P_in在第1至n-1个功率分区时，k％取对应功率分区的最大值，P_in在第n个功率分区时，k％取100％，n为功率分区总数。

根据归一化处理后的直流母线电压和逆变器的输入功率，以及所述输入功率所在的功率分区，按下式计算功率损耗值：