[发明专利]一种光伏阵列实时状态监测与故障定位系统

摘要

本发明涉及一种光伏阵列实时状态监测与故障定位系统。包括电压电流传感电路、数据采集卡以及MATLAB上位机数据管理中心；所述电压电流传感电路用以进行光伏阵列的电压和各个组串电流的检测；所述MATLAB上位机数据管理中心用于进行数据采集卡的各项设置以及数据处理；根据所述数据采集卡采集传输至MATLAB上位机数据管理中心的数据，MATLAB上位机数据管理中心通过采用阈值法－Hampel辨识法相结合的光伏阵列离群值检测算法，比较不同光伏组串瞬时电流进行异常检测实现故障定位。本发明系统能够自动定时采集光伏电气数据并快速、准确地判断是否发生故障及实现故障组串定位，从而及时发现光伏阵列中的潜在性故障，保证了光伏发电系统安全、稳定地运行。

主权项

1.一种光伏阵列实时状态监测与故障定位系统，其特征在于：包括电压电流传感电路、数据采集卡以及MATLAB上位机数据管理中心；所述电压电流传感电路用以进行光伏阵列的电压和各个组串电流的检测；所述MATLAB上位机数据管理中心用于进行数据采集卡包括采样方式设定、量程选择、单位转换、采样率设定、模式设定、通道使能的设置，以及读取系统时间、导入MySQL、故障定位、显示和处理数据；所述采样方式包括连续采集方式和采集占空比可调的间歇采集方式，两种采样方式均实现自动定时采集功能；根据所述数据采集卡采集传输至MATLAB上位机数据管理中心的数据，MATLAB上位机数据管理中心通过采用阈值法－Hampel辨识法相结合的光伏阵列离群值检测算法，比较不同光伏组串瞬时电流进行异常检测实现故障定位；所述阈值法－Hampel辨识法相结合的光伏阵列离群值检测算法，即在Hampel辨识法检测的基础上结合阈值，利用阈值法判定最终的可疑异常点，从而实现故障定位；所述阈值法－Hampel辨识法相结合的光伏阵列离群值检测算法，具体实现过程如下：以光伏阵列的各个组串电流作为样本，Hampel辨识法采用样本中值作为参考值，定义为：式中，α为阈值参数，S是中值绝对偏差估计量；如果其中一光伏阵列组串电流x_i满足上面的条件，则将x_i判为离群值；由于采用Hampel辨识法求出的上下限区间外的可疑异常点中可能会存在正常数据点，因此，还需通过阈值法选取确定一个组串电流离散率阈值，以此对可疑异常点进行最终判决，实现故障检测与故障组串的定位，而后通过对故障进行细化分类，即可实现故障类型的诊断。