[发明专利]一种光伏电站故障综合预警系统

说明书

本发明公开了一种光伏电站故障综合预警系统，该系统以光伏电站为对象，对光伏电站进行故障预警。首先对光伏电站的现场设备和环境参数进行采集，通过监控模块、数据传输及处理模块进行光伏电站健康度测算。根据历史故障信息模块及决定故障检测顺序模块，得到各个部件的故障率，并根据部件故障率的高低决定故障检测的顺序，最终实现故障预警。本发明可以多方面考虑了触发故障预警系统，在光伏电站综合健康度低于临界值时以及单个部件数据异常时都会进行故障预警，从而保障了光伏发电系统的安全运行，降低光伏电站的经济损失。

技术领域

本发明涉及光伏电站检测领域，尤其涉及一种光伏电站故障综合预警系统。

背景技术

随着光伏产业的不断发展，准确判断光伏电站的运行性能与状态成为保障光伏电站乃至电力系统安全运行的一个关键的因素。目前，在光伏电站运行评价方面，运行评价指标主要是光伏系统性能比，光伏系统性能比即为电站实际发电量/电站期望发电量，它的大小表征了光伏发电系统性能的优劣。这个指标主要评价的是光伏电站整体效率，包括小时效率，日效率，月效率和年效率。另外在文献“光伏发电系统的故障诊断与健康监测技术研究”提到的光伏电站健康度是描述整个系统能够保持安全可靠的工作的能力，在各个文献中都是有通过层次分析法或者主层次分析法进行光伏电站健康度的计算，这些方法的指标赋值具有很强的主观性。

在故障预警方面，现有的技术主要是根据光伏电站实际发电率和理论发电量进行比较，通过两者的比值所在区域来判断光伏阵列是否处于故障状态。

本发明计算健康度的方法采用熵权法，运用各个指标的当前数据或者历史数据来确定指标的权重，避免了人为因素的干扰和主观赋予权重的弊端；本发明多方面考虑了触发故障预警系统，在光伏电站综合健康度低于临界值时以及单个部件数据异常时都会进行故障预警，实现科学高效的故障预警。因此本发明同时可以具有测算光伏电站的综合健康度功能和故障预警功能，能更好地保障光伏发电系统乃至电力系统的安全运行，降低光伏电站的经济损失，提高电站运维效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种光伏电站故障综合预警系统，能更好地保障光伏发电系统乃至电力系统的安全运行，降低光伏电站的经济损失，提高电站运维效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种光伏电站故障综合预警系统，包括现场设备、环境参数采集装置、健康度测算单元及故障预警单元：

所述现场设备包括一个或多个变压器系统，所述变压器系统包括光伏组件、汇流箱、逆变器和变压器。

所述健康度测算单元包括数据采集模块、光伏数据传输模块、光伏电站指标设定模块、数据处理模块、光伏电站综合健康度测算模块。所述数据采集模块采集现场设备中的光伏组件、汇流箱和逆变器参数并接收环境参数采集装置采集的环境信息。

所述数据采集模块通过光伏数据传输模块将采集的数据传输到数据处理模块，所述数据处理模块根据光伏电站指标设定模块设定的指标进行无量纲化模糊处理，得到各个指标的健康度，将处理后的数据传输给光伏电站综合健康度测算模块进行综合健康度测算，并将低于阈值的综合健康度传输到故障预警单元。

所述故障预警单元包括光伏电站历史故障信息模块、决定故障检测顺序模块和故障预警模块，所述光伏电站历史故障信息模块将光伏电站的历史故障信息传递给决定故障检测顺序模块，所述故障预警模块根据光伏电站综合健康度测算模块测算的健康度进行预警，并根据故障检测顺序模块传输的历史故障信息确定的检测顺序进行故障排查。

进一步地，所述健康度测算单元中的数据处理模块还与故障预警单元中的故障预警模块连接，当所述数据处理模块中得到的单个指标的健康度值为0时，传递到故障预警模块进行预警。

进一步地，所述数据处理模块的无量纲化模糊处理过程具体为：使每个指标的健康度值均在0-100的区间内，首先将指标参量与期望的偏差值作为判断基础，进行模糊综合评价。定义特征参数偏差x_ij的公式为：