CN112491360A - 光伏组串的故障诊断方法及系统、可读存储介质 - Google Patents

光伏组串的故障诊断方法及系统、可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光伏组串的故障诊断方法、故障诊断系统及可读存储介质，包括以下步骤：接收光伏组串的IV曲线；根据所述IV曲线的生成时间点以及所述光伏组串在所述生成时间点的理论发电能力对所述IV曲线进行修正，得到目标IV曲线，所述理论发电能力为所述光伏组串在所述生成时间点对应的理论条件下的发电量的修正系数；根据所述目标IV曲线获取所述光伏组串的故障特征值；根据所述故障特征值进行故障诊断，提高了故障诊断方法的适用性。

Description

光伏组串的故障诊断方法及系统、可读存储介质
技术领域
本发明涉及光发电技术领域，尤其涉及光伏组串的故障诊断方法、故障诊断系统及可读存储介质。
背景技术
光伏组串是在光伏发电系统中，将多个光伏组件以串联方式连接，形成具有所需直流输出电压的最小单元。光伏组串由于安装在户外，容易发生故障，而如果这些故障不及时发现与排除，将会直接影响光伏发电系统的正常运行。
现有的光伏组串的故障诊断方法是基于IV扫描诊断以及诊断阈值诊断光伏组串的故障。由于光伏发电场景的拓宽，光伏组串的安装位置存在较大的差异化，导致接收到的IV曲线与实际IV曲线存在较大差异。因此，现有的故障诊断方法无法基于固定的诊断条件和差异较大的IV曲线来诊断光伏组串的故障，也即固定的诊断条件无法适用于大部分的应用场景，从而导致现有的故障诊断方法适用性较差。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种光伏组串的故障诊断方法、故障诊断系统及可读存储介质，旨在提高故障诊断方法的适用性。
为实现上述目的，本发明提供一种光伏组串的故障诊断方法，所述光伏组串的故障诊断方法包括以下步骤：
接收光伏组串的IV曲线；
根据所述IV曲线的生成时间点以及所述光伏组串在所述生成时间点的理论发电能力对所述IV曲线进行修正，得到目标IV曲线，所述理论发电能力为所述光伏组串在所述生成时间点对应的理论条件下的发电量的修正系数；
根据所述目标IV曲线获取所述光伏组串的故障特征值；
根据所述故障特征值进行故障诊断。
可选地，所述根据所述故障特征值进行故障诊断的步骤包括：
获取所述故障特征值对应的故障类型；
根据所述生成时间点获取所述光伏组串的所述故障类型对应的诊断区间；
比对所述故障类型以及所述诊断区间，其中，在所述故障特征值超出所述诊断区间时，输出所述光伏组串存在所述故障类型的提示信息。
可选地，所述接收光伏组串的IV曲线的步骤之前，还包括：
获取光伏发电站的各个所述光伏组串的历史运行数据，所述历史运行数据至少包括运行时间段、运行时间点以及所属光伏逆变器，所述运行时间段包括多个运行时间点；
根据所述历史运行数据获取每个所述光伏组串在运行时间段内的每个运行时间点的发电能力；
根据每个所述光伏逆变器的光伏组串在运行时间段内的每个运行时间点的发电能力，获取所述光伏逆变器在运行时间段内的每个运行时间点的变异系数；
将所述变异系数小于第一预设阈值的所述光伏逆变器的光伏组串的发电能力作为目标发电能力；
根据所述目标发电能力获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的所述理论发电能力。
可选地，所述历史运行数据还包括电流值，所述根据所述历史运行数据获取每个所述光伏组串在运行时间段内的每个运行时间点的发电能力的步骤包括：
获取运行时间段内的每个运行时间点所述光伏逆变器的所述光伏组串的电流值中的最大电流值；
根据每个所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的电流值以及所述光伏组串所在的光伏逆变器的最大电流值，获取所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的发电能力。
可选地，所述历史运行数据还包括发电功率、辐照值以及光伏组串温度，所述根据所述历史运行数据获取每个所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的发电能力的步骤包括：
根据每个所述光伏组串的在所述运行时间段内的每个运行时间点的辐照值以及光伏组串温度，获取每个所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的理论发电功率，所述理论发电功率为所述光伏组串在所述辐照值以及所述光伏组串温度的条件下应输出的功率；
根据所述发电功率以及所述理论发电功率获取每个所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的发电能力。
可选地，所述历史运行数据还包括历史IV曲线，所述根据所述目标发电能力获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的所述理论发电能力的步骤之后，还包括：
根据所述光伏组串在每个所述运行时间点的理论发电能力对每个所述运行时间点对应的历史IV曲线进行修正得到修正IV曲线；
获取所述光伏组串在每个所述运行时间点的理论IV曲线；
根据所述修正IV曲线以及所述理论IV曲线获取每个所述光伏组串在每个运行时间点的每个故障类型的诊断区间；
关联保存所述每个所述光伏组串在每个运行时间点的每个故障类型的诊断区间。
可选地，所述根据所述修正IV曲线以及所述理论IV曲线获取每个所述光伏组串在每个运行时间点的每个故障类型的诊断区间的步骤之前，还包括：
获取所述修正IV曲线对应的所述运行时间段的运行时间点的实际发电功率；
根据所述历史运行数据或所述IV曲线获取所述运行时间段内的每个运行时间点理论发电功率，并根据所述光伏组串的使用年限对所述理论发电功率进行修正，得到目标发电功率；
获取每个所述运行时间点的实际发电功率与所述目标发电功率之间的相对偏差；
丢弃所述相对偏差大于或等于第二预设阈值的所述修正IV曲线。
可选地，所述根据所述修正IV曲线以及所述理论IV曲线获取每个所述光伏组串在每个运行时间点的每个故障类型的诊断区间的步骤包括：
根据所述修正IV曲线获取每个所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的各个故障类型的实际故障阈值；
根据所述理论IV曲线获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的各个故障类型的理论故障阈值；
根据所述实际故障阈值以及所述理论故障阈值获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的各个故障类型的诊断阈值；
根据所述诊断阈值生成所述故障类型的诊断区间。
可选地，所述根据所述实际故障阈值以及所述理论故障阈值获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的各个故障类型的诊断阈值的步骤，还包括：
获取每个运行时间点的每个所述实际故障阈值与所述理论故障阈值的差值以及差值权重值，所述差值权重值根据所述故障阈值对应的运行时间段得到；
根据所述差值、所述差值权重值以及所述理论故障阈值获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的每个故障类型的诊断阈值。
此外，为实现上述目的，本发明还提出了一种故障诊断系统，所述故障诊断系统包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的光伏组串的故障诊断程序，所述光伏组串的故障诊断程序在被处理器执行时实现如上述的光伏组串的故障诊断方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有光伏组串的故障诊断程序，所述光伏组串的故障诊断程序被处理器执行时实现如上所述的光伏组串的故障诊断方法的步骤。
本发明实施例提出的一种光伏组串的故障诊断方法、故障诊断系统及可读存储介质，在接收光伏组串的IV曲线后，根据IV曲线的生成时间点以及光伏组串在该生成时间点的理论发电能力对IV曲线进行修正得到目标IV曲线，然后根据目标IV曲线获取光伏组串的故障特征值，并根据故障特征值进行故障诊断，从而提高了故障诊断方法的适用性。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的故障诊断系统的硬件架构示意图；
图2为本发明光伏组串的故障诊断方法的第一实施例的流程示意图；
图3为本发明光伏组串的故障诊断方法的第二实施例的流程示意图；
图4为本发明光伏组串的故障诊断方法的第三实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现有的光伏组串的故障诊断方法是基于IV扫描诊断以及诊断阈值诊断光伏组串的故障。由于光伏发电场景的拓宽，光伏组串的安装位置存在较大的差异化，导致接收到的IV曲线与实际IV曲线存在较大差异。因此，现有的故障诊断方法无法基于固定的诊断条件和差异较大的IV曲线来诊断光伏组串的故障，也即固定的诊断条件无法适用于大部分的应用场景，从而导致现有的故障诊断方法适用性较差。
为解决上述缺陷，本发明实施例提出一种光伏组串的故障诊断方法、故障诊断系统及可读存储介质，其中，所述光伏组串的故障诊断方法主要包括以下步骤：
接收光伏组串的IV曲线；
根据所述IV曲线的生成时间点以及所述光伏组串在所述生成时间点的理论发电能力对所述IV曲线进行修正，得到目标IV曲线，所述理论发电能力为所述光伏组串在所述生成时间点对应的理论条件下的发电量的修正系数；
根据所述目标IV曲线获取所述光伏组串的故障特征值；
根据所述故障特征值进行故障诊断。
通过接收光伏组串的IV曲线，然后根据IV曲线的生成时间点以及光伏组串在该生成时间点的理论发电能力对IV曲线进行修正得到目标IV曲线，然后根据目标IV曲线获取光伏组串的故障特征值，并根据故障特征值进行故障诊断，从而提高了故障诊断方法的适用性。
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的故障诊断系统的硬件架构示意图。
如图1所示，该故障诊断系统可以包括：处理器1001，例如CPU，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘等，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的故障诊断系统的硬件架构并不构成对故障诊断系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及光伏组串的故障诊断程序。
在图1所示的故障诊断系统中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏组串的故障诊断程序，并执行以下操作：
接收光伏组串的IV曲线；
根据所述IV曲线的生成时间点以及所述光伏组串在所述生成时间点的理论发电能力对所述IV曲线进行修正，得到目标IV曲线，所述理论发电能力为所述光伏组串在所述生成时间点对应的理论条件下的发电量的修正系数；
根据所述目标IV曲线获取所述光伏组串的故障特征值；
根据所述故障特征值进行故障诊断。
进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏组串的故障诊断程序，还执行以下操作：
获取所述故障特征值对应的故障类型；
根据所述生成时间点获取所述光伏组串的所述故障类型对应的诊断区间；
比对所述故障类型以及所述诊断区间，其中，在所述故障特征值超出所述诊断区间时，输出所述光伏组串存在所述故障类型的提示信息。
进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏组串的故障诊断程序，还执行以下操作：
获取光伏发电站的各个所述光伏组串的历史运行数据，所述历史运行数据至少包括运行时间段、运行时间点以及所属光伏逆变器，所述运行时间段包括多个运行时间点；
根据所述历史运行数据获取每个所述光伏组串在运行时间段内的每个运行时间点的发电能力；
根据每个所述光伏逆变器的光伏组串在运行时间段内的每个运行时间点的发电能力，获取所述光伏逆变器在运行时间段内的每个运行时间点的变异系数；
将所述变异系数小于第一预设阈值的所述光伏逆变器的光伏组串的发电能力作为目标发电能力；
根据所述目标发电能力获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的所述理论发电能力。
进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏组串的故障诊断程序，还执行以下操作：
获取运行时间段内的每个运行时间点所述光伏逆变器的所述光伏组串的电流值中的最大电流值；
根据每个所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的电流值以及所述光伏组串所在的光伏逆变器的最大电流值，获取所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的发电能力。
进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏组串的故障诊断程序，还执行以下操作：
根据每个所述光伏组串的在所述运行时间段内的每个运行时间点的辐照值以及光伏组串温度，获取每个所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的理论发电功率，所述理论发电功率为所述光伏组串在所述辐照值以及所述光伏组串温度的条件下应输出的功率；
根据所述发电功率以及所述理论发电功率获取每个所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的发电能力。
进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏组串的故障诊断程序，还执行以下操作：
根据所述光伏组串在每个所述运行时间点的理论发电能力对每个所述运行时间点对应的历史IV曲线进行修正得到修正IV曲线；
获取所述光伏组串在每个所述运行时间点的理论IV曲线；
根据所述修正IV曲线以及所述理论IV曲线获取每个所述光伏组串在每个运行时间点的每个故障类型的诊断区间；
关联保存所述每个所述光伏组串在每个运行时间点的每个故障类型的诊断区间。
进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏组串的故障诊断程序，还执行以下操作：
获取所述修正IV曲线对应的所述运行时间段的运行时间点的实际发电功率；
根据所述历史运行数据或所述IV曲线获取所述运行时间段内的每个运行时间点理论发电功率，并根据所述光伏组串的使用年限对所述理论发电功率进行修正，得到目标发电功率；
获取每个所述运行时间点的实际发电功率与所述目标发电功率之间的相对偏差；
丢弃所述相对偏差大于或等于第二预设阈值的所述修正IV曲线。
进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏组串的故障诊断程序，还执行以下操作：
根据所述修正IV曲线获取每个所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的各个故障类型的实际故障阈值；
根据所述理论IV曲线获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的各个故障类型的理论故障阈值；
根据所述实际故障阈值以及所述理论故障阈值获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的各个故障类型的诊断阈值；
根据所述诊断阈值生成所述故障类型的诊断区间。
进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的光伏组串的故障诊断程序，还执行以下操作：
获取每个运行时间点的每个所述实际故障阈值与所述理论故障阈值的差值以及差值权重值，所述差值权重值根据所述故障阈值对应的运行时间段得到；
根据所述差值、所述差值权重值以及所述理论故障阈值获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的每个故障类型的诊断阈值。
如图2所示，图2是本发明光伏组串的故障诊断方法的第一实施例，所述光伏组串的故障诊断方法包括以下步骤：
步骤S010、接收光伏组串的IV曲线；
步骤S020、根据所述IV曲线的生成时间点以及所述光伏组串在所述生成时间点的理论发电能力对所述IV曲线进行修正，得到目标IV曲线，所述理论发电能力为所述光伏组串在所述生成时间点对应的理论条件下的发电量的修正系数；
步骤S030、根据所述目标IV曲线获取所述光伏组串的故障特征值；
步骤S040、根据所述故障特征值进行故障诊断。
在本实施例中，所述IV曲线是光伏组串输出电流与输出电压之间的关系图；所述理论发电能力为光伏组串在生成时间点对应的理论条件下的发电量的修正系数，每一光伏组串在每一时间点内存在一个对应的理论发电能力，即故障诊断系统中存储有光伏组串、时间点与理论发电能力的映射关系；所述故障特征值是判断光伏组串是否存在相应故障的参数，根据IV曲线计算得到。
处理器接收光伏组串的IV曲线，然后在存储器中获取光伏组串、IV曲线的生成时间点对应的理论发电能力，然后根据获取的理论发电能力对接收到的IV曲线进行修正，得到目标IV曲线；具体地，将IV曲线中的初始电流值I1除以理论发电能力η得到修正电流值I2，即I2＝I1/η。处理器然后根据目标IV曲线获取光伏组串的故障特征值，并根据故障特征值进行故障诊断。
示例性地，所述步骤S040进一步包括：
步骤S041、获取所述故障特征值对应的故障类型；
步骤S042、根据所述生成时间点获取所述光伏组串的所述故障类型对应的诊断区间；
步骤S043、比对所述故障类型以及所述诊断区间，其中，在所述故障特征值超出所述诊断区间时，输出所述光伏组串存在所述故障类型的提示信息。
在本实施例中，每一故障特征值均有其对应的故障类型，在故障诊断系统的存储器中存储有光伏组串、时间点、故障类型以及诊断区间之间的映射关系。
处理器在根据故障特征值进行故障诊断时，获取故障特征值对应的故障类型，然后获取光伏组串在生成时间点中，该故障类型对应的诊断区间，然后比对故障特征值与诊断区间，在故障特征值超出诊断区间时，判定光伏组串存在该故障类型，并输出提示信息。
在本实施例公开的技术方案中，获取光伏组串在生成时间点的理论发电能力，然后对IV曲线进行修正，再判断故障特征值是否位于对应的诊断区间范围内，以此来判断光伏组串是否存在故障，通过对IV曲线进行修正，并根据故障特征值自适应地进行故障诊断，从而自动调整了故障诊断的数据源以及相关参数，提高了故障诊断方法的适用性。
可选地，如图3所示，基于第一实施例，图3是本发明光伏组串的故障诊断方法的第二实施例，所述步骤S010之前还包括：
步骤S050、获取光伏发电站的各个所述光伏组串的历史运行数据，所述历史运行数据至少包括运行时间段、运行时间点以及所属光伏逆变器，所述运行时间段包括多个运行时间点；
步骤S060、根据所述历史运行数据获取每个所述光伏组串在运行时间段内的每个运行时间点的发电能力；
步骤S070、根据每个所述光伏逆变器的光伏组串在运行时间段内的每个运行时间点的发电能力，获取所述光伏逆变器在运行时间段内的每个运行时间点的变异系数；
步骤S080、将所述变异系数小于第一预设阈值的所述光伏逆变器的光伏组串的发电能力作为目标发电能力；
步骤S090、根据所述目标发电能力获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的所述理论发电能力。
在本实施例中，所述历史运行数据至少包括运行时间段、运行时间点以及所属光伏逆变器，所述运行时间段包括多个运行时间点；所述光伏发电站包括多个光伏逆变器，每一所述光伏逆变器对应多个光伏组串；
处理器获取光伏发电站的各个光伏组串的历史运行数据，然后计算光伏组串在每个运行时间段内的每个运行时间点的发电能力ηij'，具体地，i为同一光伏逆变器下的光伏组串的序号，j为时刻点的序号；并计算光伏逆变器在运行时间段内的每个运行时间点的变异系数CVj，即，根据计算同一运行时间段、同一运行时间点下的属于同一光伏逆变器的光伏组串的历史数据，计算光伏组串在该运行时间段、运行时间点下的变异系数；然后比对变异系数与第一预设阈值，然后将变异系数小于第一预设阈值的光伏逆变器的光伏组串的发电能力作为目标发电能力ηij'，丢弃变异系数大于或等于第一预设阈值的光伏逆变器的所有光伏组串的发电能力。然后根据各个目标发电能力ηij'计算每个光伏组串在每个运行时间点的理论发电能力ηij，即根据光伏组串在同一运行时间点的所有目标发电能力ηij'计算理论发电能力ηij，具体地，ηij＝avg(ηij')，即将目标发电能力ηij'的均值作为理论发电能力ηij。
示例性地，所述步骤S060进一步包括：
步骤S061、获取运行时间段内的每个运行时间点所述光伏逆变器的所述光伏组串的电流值中的最大电流值；
步骤S062、根据每个所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的电流值以及所述光伏组串所在的光伏逆变器的最大电流值，获取所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的发电能力。
在本实施例中，所述历史运行数据还包括电流值I。
处理器依次获取同一运行时间段、同一运行时间点且属于同一光伏逆变器的光伏组串的电流值中的最大电流值，然后根据最大电流值Imax.j以及各个光伏组串的电流值Iij'得到各个光伏组串在运行时间段内的每个运行时间点的发电能力ηij'，即ηij'＝Iij'/Imax.j。
具体地，光伏逆变器在每个运行时间段内的每个运行时间点的变异系数CVj可以根据以下公式进行计算。
Figure BDA0002731567930000121
其中，n为同一光伏逆变器下的光伏组串的个数，i为同一光伏逆变器下的光伏组串的序号，j为时刻点的序号。
示例性地，所述步骤S060进一步包括：
步骤S063、根据每个所述光伏组串的在所述运行时间段内的每个运行时间点的辐照值以及光伏组串温度，获取每个所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的理论发电功率，所述理论发电功率为所述光伏组串在所述辐照值以及所述光伏组串温度的条件下应输出的功率；
步骤S064、根据所述发电功率以及所述理论发电功率获取每个所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的发电能力。
在本实施例中，所述历史运行数据还包括发电功率P、辐照值G以及光伏组串温度T；所述理论发电功率为光伏组串在辐照值以及光伏组串温度的条件下应输出的功率。
处理器根据每个光伏组串的在每个运行时间段内的每个运行时间点的辐照值G以及光伏组串温度T、单二极管的五参数模型F(G,T)计算光伏组串在运行时间段内的每个运行时间点的理论发电功率Pm.j，然后根据每个光伏组串在每个运行时间段内每个运行时间点的实际发电功率Pij以及理论发电功率Pm.j生成光伏组串在每个运行时间段内的每个运行时间点的发电能力ηij'，即ηij'＝Pij/Pm.j。
具体地，光伏逆变器在每个运行时间段内的每个运行时间点的变异系数CVj可以根据以下公式进行计算。
Figure BDA0002731567930000122
其中，n为同一光伏逆变器下的光伏组串的个数，i为同一光伏逆变器下的光伏组串的序号，j为时刻点的序号。
在本实施例公开的技术方案中，通过计算变异系数，再筛选出变异系数小于第一预设阈值的目标发电能力，过滤了偶然性过高的历史运行数据，避免了对计算理论发电能力的干扰，从而提高了计算的理论发电能力的准确率。
可选地，如图4所示，基于第二实施例，图4是本发明光伏组串的故障诊断方法的第三实施例，所述步骤S090之后还包括：
步骤S100、根据所述光伏组串在每个所述运行时间点的理论发电能力对每个所述运行时间点对应的历史IV曲线进行修正得到修正IV曲线；
步骤S110、获取所述光伏组串在每个所述运行时间点的理论IV曲线；
步骤S120、根据所述修正IV曲线以及所述理论IV曲线获取每个所述光伏组串在每个运行时间点的每个故障类型的诊断区间；
步骤S130、关联保存所述每个所述光伏组串在每个运行时间点的每个故障类型的诊断区间。
在本实施例中，所述历史运行数据还包括历史IV曲线。
处理器根据光伏组串在每个运行时间点的理论发电能力，对每个运行时间点对应的光伏组串的历史IV曲线进行修正，得到修正IV曲线，具体地，Iij＝Iij'/ηij；Iij为修正IV曲线中的数据，Iij'为历史IV曲线中的数据。
处理器获取光伏组串在每个运行时间点的理论IV曲线，然后根据修正IV曲线以及理论IV曲线获取每个光伏组串在每个运行时间点的每个故障类型的诊断区间，然后关联保存每个所述光伏组串在每个运行时间点的每个故障类型的诊断区间。
示例性地，所述步骤S120进一步包括：
步骤S121、根据所述修正IV曲线获取每个所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的各个故障类型的实际故障阈值；
步骤S122、根据所述理论IV曲线获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的各个故障类型的理论故障阈值；
步骤S123、根据所述实际故障阈值以及所述理论故障阈值获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的各个故障类型的诊断阈值；
步骤S124、根据所述诊断阈值生成所述故障类型的诊断区间。
在本实施例中，处理器根据每个修正IV曲线获取每个光伏组串在每个运行时间段内的每个运行时间点的各个故障类型的实际故障阈值，即一个修正IV曲线存在多个故障类型及对应的实际故障阈值，一个光伏组串存在多个运行时间段内的多个运行时间点的修正IV曲线。处理器根据每个理论IV曲线获取每个光伏组串在每个运行时间点的各个故障类型的理论故障阈值，即一个理论IV曲线存在多个故障类型对应的理论故障阈值。处理器根据每个实际故障阈值以及理论故障阈值生成每个光伏组串在每个运行时间点的各个故障类型的诊断阈值，再根据各个故障类型及其对应的诊断阈值生成诊断区间。
具体地，处理器根据故障类型确定诊断阈值为诊断区间的区间上限还是区间下限；在诊断阈值为诊断区间的区间上限时，诊断区间的区间下限为负无穷；在诊断阈值为诊断区间的区间下限时，诊断区间的区间上限为正无穷。
示例性地，所述步骤S123进一步包括：
步骤S1231、获取每个运行时间点的每个所述实际故障阈值与所述理论故障阈值的差值以及差值权重值，所述差值权重值根据所述故障阈值对应的运行时间段得到；
步骤S1232、根据所述差值、所述差值权重值以及所述理论故障阈值获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的每个故障类型的诊断阈值。
在本实施例中，处理器获取每个运行时间段内的每个运行时间点的实际故障阈值与对应运行时间点的理论故障阈值的差值，并根据运行时间段确定每个差值的差值权重值，具体地，运行时间段可以是一天，即24小时，则离当前时间越远的运行时间段对应的差值权重值越小。处理器然后根据差值Aδ、差值权重值ω、理论故障阈值δm计算每个光伏组串在每个运行时间点的每个故障类型的诊断阈值δ。
具体地，可以根据以下公式进行计算。
Figure BDA0002731567930000141
其中，n为光伏组串在相同运行时间点下的差值个数。
在本实施例公开的技术方案中，通过获取每个修正IV曲线对应的每个故障类型的实际故障阈值，再获取相应的理论故障阈值，从而计算得到每个故障类型的诊断阈值，从而达成了自适应更新诊断区间的效果，提高了故障诊断方法的适用性；同时由于光伏组串的发电能力可能会随着使用时间的增大而降低，则通过设置实际故障阈值与理论故障阈值的差值权重值，降低时间久远的实际故障阈值的权重值，提高计算的诊断阈值的准确性。
可选地，基于第三实施例，在本发明光伏组串的故障诊断方法的第四实施例中，所述步骤S124之前还包括：
步骤S125、获取所述修正IV曲线对应的所述运行时间段的运行时间点的实际发电功率；
步骤S126、根据所述历史运行数据或所述IV曲线获取所述运行时间段内的每个运行时间点理论发电功率，并根据所述光伏组串的使用年限对所述理论发电功率进行修正，得到目标发电功率；
步骤S127、获取每个所述运行时间点的实际发电功率与所述目标发电功率之间的相对偏差；
步骤S128、丢弃所述相对偏差大于或等于第二预设阈值的所述修正IV曲线。
在本实施例中，每一所述修正IV曲线均有其对应的光伏组串、运行时间段以及运行时间点；所述实际发电功率为光伏组串在运行时间段内的运行时间点的实际发电功率。
处理器根据修正IV曲线获取光伏组串在运行时间段的运行时间点的实际发电功率，在历史运行数据中存在辐照值G与光伏组串温度T时，根据辐照值G与光伏组串温度T获取每个运行时间段内的每个运行时间点理论发电功率Pm；在历史运行数据中不存在辐照值G与光伏组串温度T时，根据原始的IV曲线计算理论发电功率Pm。
处理器然后获取光伏组串的年衰减曲线，其中，所述年衰减曲线为光伏组串的发电能力可能会随着使用时间的增大而降低的理论曲线；然后根据年衰减曲线对理论发电功率Pm进行修正，得到目标发电功率；然后获取每个实际发电功率与对应的运行时间点的目标发电功率之间的相对偏差，并比对相对偏差与第二预设阈值，在相对偏差大于或等于第二预设阈值时，丢弃该相对偏差对应的修正IV曲线。
在本实施例公开的技术方案中，通过获取修正IV曲线对应的实际发电功率与理论发电功率的相对偏差，在相对偏差较大时，丢弃对应的修正IV曲线，从而过滤了偶然性过高的修正IV曲线，避免了对计算诊断阈值的干扰，从而提高了计算的诊断阈值的准确率。
此外，本发明实施例还提出一种故障诊断系统，所述故障诊断系统包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的光伏组串的故障诊断程序，所述光伏组串的故障诊断程序被所述处理器执行时实现如上各个实施例所述的光伏组串的故障诊断方法的步骤。
此外，本发明实施例还提出一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有光伏组串的故障诊断程序，所述光伏组串的故障诊断程序被处理器执行时实现如上各个实施例所述的光伏组串的故障诊断方法的步骤。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台故障诊断系统(可以是PC机等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种光伏组串的故障诊断方法，其特征在于，所述光伏组串的故障诊断方法包括以下步骤：
接收光伏组串的IV曲线；
根据所述IV曲线的生成时间点以及所述光伏组串在所述生成时间点的理论发电能力对所述IV曲线进行修正，得到目标IV曲线，所述理论发电能力为所述光伏组串在所述生成时间点对应的理论条件下的发电量的修正系数；
根据所述目标IV曲线获取所述光伏组串的故障特征值；
根据所述故障特征值进行故障诊断。
2.如权利要求1所述的光伏组串的故障诊断方法，其特征在于，所述根据所述故障特征值进行故障诊断的步骤包括：
获取所述故障特征值对应的故障类型；
根据所述生成时间点获取所述光伏组串的所述故障类型对应的诊断区间；
比对所述故障类型以及所述诊断区间，其中，在所述故障特征值超出所述诊断区间时，输出所述光伏组串存在所述故障类型的提示信息。
3.如权利要求2所述的光伏组串的故障诊断方法，其特征在于，所述接收光伏组串的IV曲线的步骤之前，还包括：
获取光伏发电站的各个所述光伏组串的历史运行数据，所述历史运行数据至少包括运行时间段、运行时间点以及所属光伏逆变器，所述运行时间段包括多个运行时间点；
根据所述历史运行数据获取每个所述光伏组串在运行时间段内的每个运行时间点的发电能力；
根据每个所述光伏逆变器的光伏组串在运行时间段内的每个运行时间点的发电能力，获取所述光伏逆变器在运行时间段内的每个运行时间点的变异系数；
将所述变异系数小于第一预设阈值的所述光伏逆变器的光伏组串的发电能力作为目标发电能力；
根据所述目标发电能力获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的所述理论发电能力。
4.如权利要求3所述的光伏组串的故障诊断方法，其特征在于，所述历史运行数据还包括电流值，所述根据所述历史运行数据获取每个所述光伏组串在运行时间段内的每个运行时间点的发电能力的步骤包括：
获取运行时间段内的每个运行时间点所述光伏逆变器的所述光伏组串的电流值中的最大电流值；
根据每个所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的电流值以及所述光伏组串所在的光伏逆变器的最大电流值，获取所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的发电能力。
5.如权利要求3所述的光伏组串的故障诊断方法，其特征在于，所述历史运行数据还包括发电功率、辐照值以及光伏组串温度，所述根据所述历史运行数据获取每个所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的发电能力的步骤包括：
根据每个所述光伏组串的在所述运行时间段内的每个运行时间点的辐照值以及光伏组串温度，获取每个所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的理论发电功率，所述理论发电功率为所述光伏组串在所述辐照值以及所述光伏组串温度的条件下应输出的功率；
根据所述发电功率以及所述理论发电功率获取每个所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的发电能力。
6.如权利要求3所述的光伏组串的故障诊断方法，其特征在于，所述历史运行数据还包括历史IV曲线，所述根据所述目标发电能力获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的所述理论发电能力的步骤之后，还包括：
根据所述光伏组串在每个所述运行时间点的理论发电能力对每个所述运行时间点对应的历史IV曲线进行修正得到修正IV曲线；
获取所述光伏组串在每个所述运行时间点的理论IV曲线；
根据所述修正IV曲线以及所述理论IV曲线获取每个所述光伏组串在每个运行时间点的每个故障类型的诊断区间；
关联保存所述每个所述光伏组串在每个运行时间点的每个故障类型的诊断区间。
7.如权利要求6所述的光伏组串的故障诊断方法，其特征在于，所述根据所述修正IV曲线以及所述理论IV曲线获取每个所述光伏组串在每个运行时间点的每个故障类型的诊断区间的步骤之前，还包括：
获取所述修正IV曲线对应的所述运行时间段的运行时间点的实际发电功率；
根据所述历史运行数据或所述IV曲线获取所述运行时间段内的每个运行时间点理论发电功率，并根据所述光伏组串的使用年限对所述理论发电功率进行修正，得到目标发电功率；
获取每个所述运行时间点的实际发电功率与所述目标发电功率之间的相对偏差；
丢弃所述相对偏差大于或等于第二预设阈值的所述修正IV曲线。
8.如权利要求6所述的光伏组串的故障诊断方法，其特征在于，所述根据所述修正IV曲线以及所述理论IV曲线获取每个所述光伏组串在每个运行时间点的每个故障类型的诊断区间的步骤包括：
根据所述修正IV曲线获取每个所述光伏组串在所述运行时间段内的每个运行时间点的各个故障类型的实际故障阈值；
根据所述理论IV曲线获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的各个故障类型的理论故障阈值；
根据所述实际故障阈值以及所述理论故障阈值获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的各个故障类型的诊断阈值；
根据所述诊断阈值生成所述故障类型的诊断区间。
9.如权利要求8所述的光伏组串的故障诊断方法，其特征在于，所述根据所述实际故障阈值以及所述理论故障阈值获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的各个故障类型的诊断阈值的步骤，还包括：
获取每个运行时间点的每个所述实际故障阈值与所述理论故障阈值的差值以及差值权重值，所述差值权重值根据所述故障阈值对应的运行时间段得到；
根据所述差值、所述差值权重值以及所述理论故障阈值获取每个所述光伏组串在每个所述运行时间点的每个故障类型的诊断阈值。
10.一种故障诊断系统，其特征在于，所述故障诊断系统包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的光伏组串的故障诊断程序，所述光伏组串的故障诊断程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的光伏组串的故障诊断方法的步骤。
11.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有光伏组串的故障诊断程序，所述光伏组串的故障诊断程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的光伏组串的故障诊断方法的步骤。
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