[发明专利]一种基于电阻计算的光伏组串故障诊断方法

权利要求书

1.一种基于电阻计算的光伏组串故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A.光伏组串工作状态下的电压和电流数据采集；

B.光伏组串的串联电阻和并联电阻计算；

C.故障类型判断及故障程度评估；

D.故障报表生成，数据保存及模型优化；

所述步骤C具体包括如下步骤：

C1.通过数据分析平台将各光伏电站的组件铭牌参数、设计参数、组串块数、组串位置保存至数据库，并与上传的串联电阻和并联电阻保持一一对应关系，将上述参数相同的组串记为同一类型；

C2.确定一个类型组串的串联电阻Rs可接受误差阈值α和并联电阻Rsh可接受误差阈值β；

C3.判断C2所述类型光伏组串的故障种类，具体步骤如下：

Ⅰ.将组串i的串联电阻R_si与该组串无故障时的串联电阻R_soi历史数据进行比较，

若满足(1-α)R_soiR_si(1+α)R_soi，则判断组串i不存在故障，

若不满足(1-α)R_soiR_si(1+α)R_soi，则判断组串i存在故障，

Ⅱ.对存在故障的组串i，若R_si(1+α)R_soi，(1-β)R_shoiR_shi(1+β)R_shoi，所述R_shoi为组串i无故障时的并联电阻，进一步的：

若R_si≥k*(1+α)R_soi，则判断组串i存在热斑，

若R_si≤k*(1-α)R_soi，则判断组串i存在隐裂，

在步骤Ⅱ中，系数k根据组串的串联电阻和并联电阻历史数据进行确定；

Ⅲ.对存在故障的组串i，若R_si(1+α)R_soi，R_shi(1+β)R_shoi，进一步的，将满足此条件的两组串i和j进行电阻比较：

a.若(1-α)R_sjR_si(1+α)R_sj，(1-β)R_shjR_shi(1+β)R_shj，将组串i与邻近另一电站的同类型组串q进行电阻比较：

若满足(1-β)R_shqR_shi(1+β)R_shq，则组串i存在气象因素导致的均匀阴影，

若不满足(1-β)R_shqR_shi(1+β)R_shq，则组串i存在环境因素导致的均匀灰尘，

将步骤a推广至满足步骤Ⅲ电阻关系的所有组串；

b.若R_si(1+α)R_sj，R_shi(1+β)R_shj，将该电站组串i与j的所有同类型故障组串进行电阻比较：

若所有组串均不满足(1-β)R_shjR_shi(1+β)R_shj(i≠j)，则电站组串i与j的所有同类型故障组串均存在不均匀灰尘，

若存在部分组件满足(1-β)R_shjR_shi(1+β)R_shj(i≠j)，则电站组串i与j的所有同类型故障组串均存在不均匀阴影遮挡，

将上述步骤b推广至组串j；

c.若R_si(1+α)R_sj，(1-β)R_shjR_shi(1+β)R_shj，则该组串存在热斑故障；

d.将上述步骤C2至C3推广至所有类型光伏组串；

C4.进一步的，使用建立的故障程度评估模型评估光伏组串的故障程度，具体步骤如下：

Ⅰ.计算发生故障的组串最大功率P_m，按照公式P_m＝I_m×U_m进行；

Ⅱ.计算同类型组串中未发生故障的组串此时的最大功率P_m0，按照公式P_m0＝I_m0×U_m0进行；

Ⅲ.计算故障导致的组串最大功率损失比η_m，按照公式η_m＝P_m/P_m0进行；

Ⅳ.对各故障组串，按照组串的最大功率损失比进行故障等级划分；

C5.故障报表生成，数据保存及模型优化。