CN113992151A - 光伏阵列工作状态的确定方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种光伏阵列工作状态的确定方法、装置、设备及存储介质,属于光伏技术领域。该方法包括:获取光伏阵列的当前工作状态数据,当前工作状态数据包含光伏组串的当前输出电流值和光伏组串对应的当前辐照度中的至少一种;基于当前工作状态数据确定光伏阵列的当前特征参数,当前特征参数用于表征光伏阵列当前工作状态的特征,当前特征参数为当前特征电流值和当前辐照度中的任意一种;响应于当前特征参数满足断路判断条件,通过比较当前输出电流值和断路电流阈值,确定光伏阵列的工作状态,断路电流阈值为光伏组串处于断路时对应的支路电流值。可以提高确定光伏阵列工作状态的准确率。
Description
技术领域
本申请实施例涉及光伏技术领域,特别涉及一种光伏阵列工作状态的确定方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在光伏场站的实际运行过程中,由于存在局部阴影遮挡、部分区域积灰严重或部分光伏组件故障等问题,导致光伏组件输出电流减少,从而使得光伏组串输出电流失配较高,给光伏场站带来发电量损失。
在相关技术中,由于光伏组件故障可能导致光伏组件的温度过高或过低,使得故障光伏组件在红外图像中的颜色区别与其他正常光伏组件,因此可以通过配置有红外图像采集设备的无人机,利用红外图像采集设备对光伏组件进行图像采集,根据采集到的红外图像信息确定光伏阵列中光伏组件的工作状态。
然而,采集到的红外图像容易受到场站环境因素的影响,比如,场站的环境温度,使得故障光伏组件和正常光伏组件在红外图像中,区别度较低,从而导致确定光伏阵列的工作状态的精确度较低。
发明内容
本申请实施例提供了一种光伏阵列工作状态的确定方法、装置、设备及存储介质。所述技术方案如下:
一方面,本申请实施例提供了一种光伏阵列工作状态的确定方法,所述方法包括:
获取光伏阵列的当前工作状态数据,所述光伏阵列中包括至少两个并联的光伏组串,所述当前工作状态数据包含所述光伏组串的当前输出电流值和所述光伏组串对应的当前辐照度中的至少一种;
基于所述当前工作状态数据确定所述光伏阵列的当前特征参数,所述当前特征参数用于表征所述光伏阵列当前工作状态的特征,所述当前特征参数为当前特征电流值和所述当前辐照度中的任意一种;
响应于所述当前特征参数满足断路判断条件,通过比较所述当前输出电流值和断路电流阈值,确定所述光伏阵列的工作状态,所述断路判断条件为所述光伏阵列处于标准辐照度下对应的工作状态的特征,所述断路电流阈值为所述光伏组串处于断路时对应的支路电流值。
另一方面,本申请实施例提供了一种光伏阵列工作状态的确定装置,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取光伏阵列的当前工作状态数据,所述光伏阵列中包括至少两个并联的光伏组串,所述当前工作状态数据包含所述光伏组串的当前输出电流值和所述光伏组串对应的当前辐照度中的至少一种;
第一确定模块,用于基于所述当前工作状态数据确定所述光伏阵列的当前特征参数,所述当前特征参数用于表征所述光伏阵列当前工作状态的特征,所述当前特征参数为当前特征电流值和所述当前辐照度中的任意一种;
第二确定模块,用于响应于所述当前特征参数满足断路判断条件,通过比较所述当前输出电流值和断路电流阈值,确定所述光伏阵列的工作状态,所述断路判断条件为所述光伏阵列处于标准辐照度下对应的工作状态的特征,所述断路电流阈值为所述光伏组串处于断路时对应的支路电流值。
另一方面,本申请实施例提供了一种计算机设备,所述计算机设备包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如上述方面所述的光伏阵列工作状态的确定方法。
另一方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如上述方面所述的光伏阵列工作状态的确定方法。
根据本申请的另一方面,提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述可选实现方式中提供的光伏阵列工作状态的确定方法。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
获取光伏阵列的当前工作状态数据(光伏组串的当前输出电流值和光伏组串对应的当前辐照度),并根据当前工作状态数据确定光伏阵列的当前特征参数(当前特征电流值或当前辐照度),以便在当前特征参数满足断路判断条件时,通过比较光伏组串对应的输出电流值和断路电流阈值,确定光伏阵列的工作状态。由于当前特征参数可以实时反映光伏阵列的工作状态特征,且断路判断条件为光伏阵列处于标准辐照度下对应的工作状态的特征,因此,通过在确定当前特征参数满足断路判断条件后进行光伏阵列断路故障分析,可以避免由于辐照度较低造成输出电流较低,而引起的光伏阵列工作状态的误判断,进而提高确定光伏阵列工作状态的准确率。
附图说明
图1示出了本申请一个示例性实施例提供的实施环境的示意图;
图2示出了本申请一个示例性实施例示出的光伏阵列工作状态的确定方法的流程图;
图3示出了本申请另一个示例性实施例示出的光伏阵列工作状态的确定方法的流程图;
图4示出了本申请一个示例性实施例示出的确定电流阈值的方法的流程图;
图5示出了本申请另一个示例性实施例示出的光伏阵列工作状态的确定方法的流程图;
图6示出了本申请一个示例性实施例示出的光伏阵列工作状态的确定方法的流程图;
图7示出了本申请另一个示例性实施例示出的光伏阵列工作状态的确定方法的流程图;
图8示出了本申请一个示例性实施例提供的光伏阵列工作状态的确定装置的结构框图;
图9示出了本申请一个示例性实施例提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在光伏组件的输出电流较低时,存在两种情况,一种情况是,光伏组件损坏,比如,光伏组件发生断路问题时,其对应的输出电流接近为0;第二种情况是,光伏组件正常工作,但是由于早晚阴影遮挡问题,或辐照度较低时,也同样可以导致光伏组件的输出电流接近为0。由于正常光伏组件与故障光伏组件存在温度上的差异,因此,相关技术中提供了一种确定光组件工作状态的方式,通过配置有红外图像采集设备的无人机,对光伏场站中的光伏组件进行巡检,该方法根据采集到的红外图像信息,来确定光伏组件的工作状态。
采用上述相关技术中的方法,由于红外图像信息受温度的影响较大,当光伏场站的环境温度较高或较低时,可能无法区分正常光伏组件和故障光伏组件,导致漏报或误报情况的发生,使得确定光伏组件工作状态的准确率比较低。
为了解决上述问题,本申请实施例提供了一种确定光伏阵列工作状态的方法。请参考图1,其示出了本申请一个示例性实施例提供的实施环境的示意图。该实施环境中包括光伏阵列101和监控平台102。
光伏阵列101是由多个光伏组串并联形成的光伏发电系统,指与单个汇流箱连接的所有光伏组串的集合。在实际光伏场站中,包含多个光伏阵列101,光伏阵列101中各个光伏组串输出的电流经过汇流箱汇流之后,传输至逆变器。通常一个光伏阵列中并联有8-16个光伏组串,每个光伏组串中串联有24个光伏组件。本申请实施例中,光伏阵列101可以设置有采集光伏阵列工作状态数据的传感器,比如,采集光伏组串输出电流的电流传感器、电流互感器等,并将采集到的工作状态数据发送给监控平台102。
光伏阵列101与监控平台102之间通过有线或无线网络相连。
监控平台102是具有存储光伏阵列101发送的工作状态数据、处理该数据以及生成告警记录等功能的计算机设备,其可以是一台服务器,若干台服务器构成的服务器集群或云服务器。本申请实施例中,监控平台102可以获取光伏阵列101发送的工作状态数据,并对该工作状态数据进行分析处理,得到当前特征参数,以便在当前特征参数满足断路判断条件时,通过比较各个光伏组串对应的输出电流值和断路电流阈值,确定光伏阵列的工作状态。可选的,当监控平台102确定出光伏阵列中存在异常光伏组串(断路光伏组串)时,可以生成告警记录,以便运维人员及时了解到光伏阵列的工作状态,并在发生故障时及时解决光伏组串的异常工作状态问题。
为了便于描述,在下述方法实施例中,仅以监控平台102是计算机设备为例进行介绍说明。
请参考图2,其示出了本申请一个示例性实施例示出的光伏阵列工作状态的确定方法的流程图。本实施例以该方法用于计算机设备为例进行说明,该方法包括如下步骤:
步骤201,获取光伏阵列的当前工作状态数据,光伏阵列中包括至少两个并联的光伏组串,当前工作状态数据包含光伏组串的当前输出电流值和光伏组串对应的当前辐照度中的至少一种。
由于光伏阵列是由多个光伏组串并联形成的光伏发电系统,确定光伏阵列的工作状态,就是为了确定各个光伏组串的工作状态,因此,在一种可能的实施方式中,获取到的当前工作状态数据包含各个光伏组串的当前输出电流值和光伏组串对应的当前辐照度。
针对光伏组串的当前输出电流值,可以使用电感线圈检测光伏组串的当前输出电流,并将采集到的当前输出电流值发送给计算机设备;且每一个光伏组串对应一个当前输出电流值,同一采样时刻当前输出电流值的个数取决于光伏阵列中包含的光伏组串的个数,比如,若光伏阵列中包含8个光伏组串,则同一采样时刻对应的当前输出电流值可以包括:I1、I2、I3、I4、I5、I6、I7、I8。
针对光伏组串对应的当前辐照度,可以由光伏场站配备的辐照仪采集得到,其中,辐照仪的安装方式可以是水平安装(即水平辐照仪),通过水平辐照仪采集到的辐照度数据需要转换为与光伏阵列倾角对应的辐照度数据;也可以采用与光伏阵列倾角相同且朝向相同的安装方式(倾角辐照仪),通过这种安装方式采集到的辐照度即为光伏组串对应的当前辐照度。由于光伏阵列中的光伏组件均采用相同的倾角,因此,同一采集时刻对应一个当前辐照度,示意性的,当前辐照度可以是900W/m2。
可选的,若光伏场站并未配备辐照仪时,可以不采集光伏组串对应的当前辐照度数据,后续可以仅根据当前输出电流值进行后续的光伏阵列工作状态确定过程。
可选的,可以每隔预设时间对当前工作状态数据进行采集,预设时间可以是30s,也可以是5min,可以由光伏场站的运维人员根据需求进行设置,本申请实施例对当前工作状态数据的采集时间间隔不构成限定。
步骤202,基于当前工作状态数据确定光伏阵列的当前特征参数,当前特征参数用于表征光伏阵列当前工作状态的特征,当前特征参数为当前特征电流值和当前辐照度中的任意一种。
在一种可能的实施方式中,为了更准确的判断光伏阵列的工作状态,需要对当前工作状态数据进行处理,确定出当前特征参数(用来表征光伏阵列当前工作状态的特征),比如,当前特征电流值,是表征光伏阵列中包含的所有光伏组串中,处于正常工作状态下的光伏组串对应的输出电流值。
示意性的,当前特征电流值可以用Iref表示,当前辐照度可以用POAt来表示。
可选的,可以取当前输出电流值对应的中位数作为光伏阵列对应的当前特征电流值。
可选的,可以直接将光伏阵列对应的当前辐照度确定为该光伏阵列对应的当前特征参数。
步骤203,响应于当前特征参数满足断路判断条件,通过比较当前输出电流值和断路电流阈值,确定光伏阵列的工作状态。
由于光伏组串对应的输出电流值为0或者接近于0,可能是由于光伏组串断路,也可能是由于外部环境因素,比如,辐照度较低所导致的,为了排除由于辐照度较低导致输出电流值较低的情况,准确筛选出由于光伏组串断路故障而引起的输出电流值较低的情况,因此,在一种可能的实施方式中,设置有断路判断条件,该断路判断条件为光伏阵列处于标准辐照度下对应的工作状态的特征,也就是说,若确定出当前特征参数满足该断路判断条件,表示光伏阵列工作在标准辐照度下,可以排除由于辐照度较低而引起的输出电流值较低的情况,从而进一步提高光伏阵列工作状态确定的准确性。
示意性的,该断路判断条件可以是当前特征电流值大于标准特征电流值;或当前辐照度大于标准辐照度;或需要同时满足当前特征电流值大于标准特征电流值,且当前辐照度大于标准辐照度。
其中,断路电流阈值为光伏组串处于断路时对应的支路电流值。该断路电流阈值可以用Idown表示,示意性的,断路电流阈值可以是1A。
可选的,断路电流阈值可以由工程人员基于历史经验设置,比如,通过总结分析该光伏阵列对应的历史断路电流确定。
在一种可能的实施方式中,当确定出光伏阵列对应的当前特征参数满足断路判断条件,则比较该光伏阵列中各个光伏组串对应的当前输出电流值与断路电流阈值,若某个光伏组串对应的当前输出电流值小于断路电流阈值,则表示该光伏组串可能存在断路故障;若光伏组串对应的当前输出电流值大于该断路电流阈值,则表示该光伏组串为正常光伏组串,以便基于当前输出电流值和断路电流阈值之间的关系,来综合确定光伏阵列对应的工作状态。
综上所述,本申请实施例中,获取光伏阵列的当前工作状态数据(光伏组串的当前输出电流值和光伏组串对应的当前辐照度),并根据当前工作状态数据确定光伏阵列的当前特征参数(当前特征电流值或当前辐照度),以便在当前特征参数满足断路判断条件时,通过比较光伏组串对应的输出电流值和断路电流阈值,确定光伏阵列的工作状态。由于当前特征参数可以实时反映光伏阵列的工作状态特征,且断路判断条件为光伏阵列处于标准辐照度下对应的工作状态的特征,因此,通过在确定当前特征参数满足断路判断条件后进行光伏阵列状态的判断,可以避免由于辐照度较低造成输出电流较低,而引起的光伏阵列工作状态的误判断,进而提高确定光伏阵列工作状态的准确率。
在一种可能的实施方式中,可以通过比较当前特征电流值和标准特征电流值,或比较当前辐照度和标准辐照度之间的关系,确定当前特征参数是否满足断路判断条件。
请参考图3,其示出了本申请另一个示例性实施例示出的光伏阵列工作状态的确定方法的流程图。本实施例以该方法用于计算机设备为例进行说明,该方法包括如下步骤:
步骤301,获取光伏阵列的当前工作状态数据,光伏阵列中包括至少两个并联的光伏组串,当前工作状态数据包含光伏组串的当前输出电流值。
在一种可能的实施方式中,若断路判断条件为当前特征电流值大于标准特征电流值,对应的,在采集光伏阵列对应的当前工作状态数据时,仅需要采集光伏阵列对应的当前输出电流值,无需采集当前辐照度数据。
本实施例中的方式较适用于光伏场站中未安装辐照仪的场景。
步骤302,根据电流阈值对当前输出电流值进行筛选,得到筛选后的当前输出电流值,电流阈值由光伏阵列的历史工作状态数据确定,且筛选后的当前输出电流值小于等于电流阈值。
由于汇流箱设备或检测组串输出电流的电感线圈发生故障时,会导致获取到的当前输出电流值虚高,若获取到的输出电流值中存在电流虚高值,会导致计算出的当前电流离散率较高,影响对光伏阵列工作状态的判断,因此,在根据当前工作状态数据分析当前特征参数之前,首先需要对当前工作状态数据进行预处理,比如,去除当前输出电流值中的电流虚高值。
其中,电流阈值可以由工程人员基于历史经验值设置,或基于收集到的历史输出电流值进行设置,本实施例对此不构成限定。
在一种可能的实施方式中,若同一采集时刻获取到多个当前输出电流值,根据电流阈值对多个当前输出电流值进行筛选,即去除其中大于电流阈值的当前输出电流值,无需填补空缺值。
示意性的,比如,获取到的当前输出电流值可以是I1=10A、I2=11A、I3=10A、I4=12A、I5=10A、I6=11A、I7=20A、I8=12A,电流阈值为Ithyreshold=15A,根据电流阈值和当前输出电流值的关系,对当前输出电流值进行筛选,由于I7>Ithyreshold则去除I7对应的当前输出电流值。
对于实时采集到的当前输出电流值,在去除电流虚高值之后,若存在空缺值,无需进行空缺值填补,仅需对剩余的当前输出电流值进行后续断路分析即可。且若存在电流虚高值,会触发其他告警,比如,汇流箱设备故障告警,电感线圈故障告警等,与本申请中的光伏阵列断路故障告警无关。
步骤303,将筛选后的当前输出电流值中的K百分位数,确定为当前特征电流值,K为大于等于50的整数。
在一种可能的实施方式中,将去除电流虚高值之后的当前输出电流值中的K百分位数,确定为当前特征电流值,默认当K取大于等于50的整数,得到的当前特征电流值为正常工作状态下的光伏组串的输出电流值。
示意性的,若筛选之后的当前输出电流值为I1=10A、I2=11A、I3=10A、I4=12A、I5=10A、I6=11A、I8=12A,则将该当前输出电流值进行排序,可以取中位数(K=50),得到当前特征电流值为Iref=11A。
步骤304,响应于当前特征电流值大于标准特征电流值,且存在当前输出电流值小于断路电流阈值,确定光伏阵列的工作状态为异常状态。
其中,标准特征电流值可以由工程人员基于经验值进行设置,或由工程人员基于历史输出电流值分析得到。示意性的,标准特征电流值Iref_threshold=2A。
在一种可能的实施方式中,若当前特征电流值小于标准特征电流值,表示光伏阵列可能处于阴影遮挡、或辐照度较低的环境中,若此时进行后续断路告警分析,显然会导致误告警,因此,若当前特征电流值小于标准特征电流值,不触发断路告警流程。
对应的,若当前特征电流值大于标准特征电流值,表示光伏阵列可能处于正常辐照度下,可以进行后续光伏阵列断路告警分析,因此,在一种可能的实施方式中,当确定出当前特征电流值大于标准特征电流值时,可以进行后续比较当前输出电流值和断路电流阈值之间的关系,确定是否存在断路光伏组串的步骤。
在一种可能的实施方式中,若光伏阵列存在光伏组串断路,该光伏组串对应的输出电流值较低,因此,通过设置断路电流阈值,比较各个光伏组串对应的输出电流值与断路电流阈值之间的关系,若存在某个光伏组串对应的当前输出电流值小于断路电流阈值,则确定该光伏组串可能存在断路情况,对应输出光伏阵列工作状态异常的告警。
可选的,由于对数据进行数据清洗后,(即经过电流阈值的筛选),则对应可以直接对经过筛选后的当前输出电流值进行后续断路告警分析过程。
示例性的,若筛选之后的当前输出电流值为I1=10A、I2=0.2A、I3=10A、I4=12A、I5=10A、I6=11A、I8=12A,断路电流阈值为1A,其中,I2<断路电流阈值,对应的,确定光伏组串2对应存在断路故障,输出光伏阵列异常告警。可选的,告警记录中可以标注有存在断路故障的光伏组串。
在一个示例性的例子,确定断路电流阈值的过程可以包括以下步骤:
一、获取汇流箱对应的温度阈值和标准温度值,以及电流传感器对应的传感器温升系数和传感器精度值,汇流箱与光伏阵列相连,电流传感器用于测量光伏组串的输出电流。
由于当前输出电流值的测量过程与电流传感器有关,同时也与汇流箱的工作状态有关,因此,在一种可能的实施方式中,通过获取汇流箱对应的温度阈值和标准温度值,以及电流传感器对应的传感器温升系数和传感器精度值,计算光伏阵列对应的断路电流阈值。
二、基于温度阈值、标准温度值、传感器温升系数以及传感器精度值,计算断路电流阈值。
在一个示例性的例子中,温度阈值、标准温度阈值、传感器温升系数和传感器精度值之间的关系可以表示为:
Idown=a*b(T-max-T-ref)
其中,Idown表示断路电流阈值,a表示传感器精度值,b表示传感器温升系数,T-max表示温度阈值,T-ref表示标准温度阈值。
在一种可能的实施方式中,将获取到的温度阈值、标准温度阈值、传感器温升系数和传感器精度值,带入上述计算断路电流阈值的公式,即可以计算得到该光伏阵列对应的断路电流阈值。
步骤305,响应于当前特征电流值大于标准特征电流值,且当前输出电流值大于恢复电流阈值,确定光伏阵列的工作状态为正常状态。
其中,恢复电流阈值大于断路电流阈值,当光伏组串对应的当前输出电流值大于恢复电流阈值时,表示光伏组串未发生断路故障,若当前光伏组串对应的当前输出电流值小于恢复电流阈值,表示光伏组串可能发生断路故障,也就是说,可以使用恢复电流阈值作为判断光伏阵列的断路故障是否修复,或光伏阵列不触发断路告警的依据。
示意性的,恢复电流阈值可以由断路电流阈值确定,恢复电流阈值可以由断路电流阈值加上预设经验值确定。预设经验值可以由工程人员进行设置。示例性的,恢复电流阈值可以为3A。
在一种可能的实施方式中,若当前特征电流值大于标准特征电流值,即满足断路判断条件,通过比较各个光伏组串对应当前输出电流值和恢复电流阈值之间的关系,以便根据比较结果确定是否停止断路告警,即确定光伏阵列的工作状态是否为正常状态(本实施例中的光伏阵列的工作状态为正常状态即不存在断路故障的状态);其中,若当前输出电流值均大于恢复电流阈值,表示光伏阵列未发生断路故障,无需进行断路告警,若在本次工作状态判断之前,光伏阵列已触发断路告警,则在当前输出电流值大于恢复电流阈值时,停止断路告警;若当前输出电流值小于恢复电流阈值,则在光伏阵列已触发断路告警的情况下,继续保持断路告警。
可选的,若在本次工作状态判断之前,光伏阵列未触发断路告警,则在确定存在当前输出电流值大于断路电流阈值且小于恢复电流阈值时,可以将光伏阵列对应的工作状态设置为正常状态,不触发断路告警,也可以设置触发除断路告警之外的其他告警。
步骤306,响应于光伏阵列的工作状态为异常状态,获取N个连续采集时刻对应的当前输出电流值,N为大于等于1的整数。
在一种可能的实施方式中,若确定出光伏阵列的工作状态为异常状态,设备进行持续告警,同时持续监测光伏阵列的工作状态,直至光伏阵列工作状态恢复正常后,停止断路告警。示意性的,可以获取异常状态后N个连续采集时刻对应的当前输出电流值,进行后续电流恢复判断。
示例性的,若设备确定出光伏阵列在10:05:30存在断路故障,对应从10:05:30开始进行断路告警,并按照预设时间段持续采集各个光伏组串对应的当前输出电流值,并在每个采集时刻进行电流恢复判断。
步骤307,响应于至少存在M个连续采样时刻对应的当前输出电流值大于恢复电流阈值,将光伏阵列的工作状态更新为正常状态,M为大于等于1的整数,且M小于等于N。
其中,恢复电流阈值可以由断路电流阈值确定,示例性的,恢复电流阈值可以由断路电流阈值加上经验值确定。经验值可以由工程人员进行设置。示例性的,恢复电流阈值可以为3A。
在一种可能的实施方式中,当后续采集时刻对应的光伏组串的当前输出电流值大于恢复电流阈值,表示当前光伏阵列的断路故障已被修复,可以更新光伏阵列的工作状态,即由异常状态更新为正常状态,并停止断路告警。
可选的,为了避免偶然因素影响对光伏阵列工作状态的判断,在一种可能的实施方式中,可以在连续多个采样时刻对应的当前输出电流值均大于恢复电流阈值,将光伏阵列的工作状态更新为正常状态。
示例性的,若N为3,M为2,当设备确定出光伏阵列在10:05:30存在断路故障,对应从10:05:30开始进行断路告警,并获取3个连续采样时刻对应的当前输出电流值,若存在2个连续采样时刻对应的当前输出电流值大于恢复电流阈值,将光伏阵列的工作状态更新为正常状态,并停止断路告警。
本实施例中,通过将当前特征电流值和标准特征电流值进行比较,确定是否进行后续断路告警分析,可以避免由于辐照度较低而引起的误告警,进而提高断路告警的准确率;此外,当确定出光伏阵列存在断路光伏组串后,可以执行电流恢复判断流程,通过将光伏组串断路告警判断与光伏组串断路恢复告警判断剥离,从而更加准确及时有效的将断路组串告警信息传递给监控系统。
在一种可能的实施方式中,通过采集到的光伏阵列对应的历史工作状态数据,来确定电流阈值,使得可以基于该电流阈值对当前输出电流值进行筛选,本实施例中主要描述确定电流阈值的过程。
示意性的,如图4所示,其示出了本申请一个示例性实施例示出的确定电流阈值的方法的流程图。
步骤401,获取预设时间段内的光伏阵列的历史工作状态数据。
其中,历史工作状态数据包括光伏组串的历史输出电流值、光伏组串对应的历史辐照度、光伏组串所处环境的历史环境温度、历史风速等。
其中,预设时间段可以是近期6个月,或者是近期1年,且预设时间段越长,根据历史工作状态数据确定的电流阈值越准确。
在一种可能的实施方式中,可以获取该光伏阵列近期6个月内的历史输出电流值、历史辐照度、历史环境温度、历史风速等。其中,获取历史输出电流值和历史辐照度的方式均可以参考上文实施例,本实施例在此不做赘述。对于历史环境温度和历史风速,可以分别由光伏场站内安装的温度传感器和风速仪采集得到。
可选的,可以按照预设采样频率获取历史工作状态数据,比如,预设采样频率为5min。该采用频率可以与获取当前工作状态数据的采样频率相同。
步骤402,根据最大辐照度、最大风速和最高环境温度,计算光伏阵列对应的光伏组件温度。
其中,最大辐照度由历史辐照度确定,即将采集周期内的所有历史辐照度中的最大值作为最大辐照度;最高环境温度由历史环境温度确定,即将采集周期内的所有历史环境温度中的最大值作为最高环境温度,最大风速由历史风速确定,即将采集周期内的所有历史风速中的最大值作为最大风速。
示意性的,辐照度、风速、环境温度和光伏组件温度的关系可以表示为:
Tm=GPOAexp(a+bWs)+Ta (1)
其中,Tm光伏组件温度(光伏组件背板温度),GPOA为辐照度(该辐照度为与光伏阵列倾角对应的辐照度),Ws为光伏组件所处环境的风速,Ta表示光伏组件所处环境的环境温度,a、b为常数,a,b的取值根据光伏组件类型以及安装方式的不同取值不同,具体取值情况可以参考表一所示内容:
表一
组件类型 | 安装方式 | a | b |
双玻组件 | 固定倾角 | -3.47 | -0.0594 |
双玻组件 | 紧贴屋顶 | -2.98 | -0.0471 |
常规组件 | 固定倾角 | -3.56 | -0.075 |
常规组件 | 彩钢瓦 | -2.81 | -0.0455 |
薄膜组件 | 固定倾角 | -3.58 | -0.113 |
在一种可能的实施方式中,将获取到的最大风速、最高环境温度和最大辐照度带入公式(1)中,可以计算得到光伏组件温度Tm。
步骤403,根据光伏组件温度和最大辐照度,计算光伏阵列对应的第一最大输出电流值,第一最大输出电流值为光伏组串在最大辐照度情况下输出电流的电流值。
示意性的,输出电流、光伏组件温度、辐照度的关系可以表示为:
其中,I1为输出电流,Iph,stc为标准测试条件下的输出电流;GPOA为倾角辐照,β是光伏组件的电流温升系数,Tm为光伏组件温度(光伏组件背板温度);Tstc为标准测试条件下的温度,即25℃。
标准测试条件(Standard Test Condition,STC)是指光伏领域公认的对光伏组件的测试标准,即1.5;1000W/m2;25℃,其中1.5是指大气质量(Air Mass,AM)为1.5,即光线通过大气的实际距离为大气垂直厚度的1.5倍,1000W/m2是标准测试下太阳光线的辐照度,25℃是指光伏组件在25℃下工作。
在一种可能的实施方式中,由于Iph,stc、β、Tstc等为默认值,可以将步骤402中获得的光伏组件温度Tm以及最大辐照度带入公式(2)中,计算得到光伏阵列对应的第一最大电流值I1。
步骤404,根据额定装机容量和最大系统电压,计算光伏阵列对应的第二最大输出电流值,第二最大输出电流值为汇流箱允许光伏组串输入的最大电流的电流值。
其中,额定装机容量为汇流箱的额定功率,汇流箱与光伏阵列相连;最大系统电压为逆变器的系统电压,逆变器与汇流箱相连。
示意性的,额定装机容量、最大系统电压和第二最大输出电流之间的关系可以表示为:
其中,Pcbx,rated为汇流箱的额定装机容量,Vinv,max_system为逆变器的最大系统电压,I2为第二最大输出电流,由公式(3)可知,第二最大输出电流与光伏阵列的历史工作数据无关,即对于同一汇流箱,第二最大输出电流固定不变。
在一种可能的实施方式中,根据汇流箱的额定装机容量和逆变器的最大系统电压,可以计算得到第二最大输出电流值,即I2。
步骤405,将第一最大输出电流值和第二最大输出电流值中的最小值,确定为电流阈值。
在一种可能的实施方式中,将第一最大输出电流和第二最大输出电流值中的最小值,确定为电流阈值,比如,电流阈值可以是15A,若获取到的光伏组串的输出电流值高于该电流阈值,则表示该光伏组串对应的输出电流值虚高,造成电流值虚高的原因可能是汇流箱设备问题,或者是检测该光伏组串电流的电感线圈故障,不属于光伏组串故障的范围,因此,需要根据确定的电流阈值对历史工作状态数据进行筛选,去除其中的电流虚高值。
示意性的,电流阈值可以用Ithreshold来表示。电流阈值与第一最大电流I1和第二最大电流I2的关系可以表示为(取I1和I2的最小值):
Ithreshold=min(I1,I2)
示意性的,若I1=15A,I2=15.5A,则电流阈值Ithreshold=15A。
本实施例中,通过获取预设时间段内该光伏阵列对应的历史工作状态数据,从中分析得到该光伏阵列对应的电流阈值,以便后续根据预设的数据质量规则对该当前输出电流值进行筛选和处理,从而提高确定光伏阵列工作状态的准确性。
在另一种可能的实施方式中,断路判断条件可以是当前辐照度大于标准辐照度,通过设置标准辐照度,可以直接排除由于辐照度较低而引起的当前输出电流值较低的情况,可以进一步提高确定光伏阵列工作状态的准确性。
请参考图5,其示出了本申请另一个示例性实施例示出的光伏阵列工作状态的确定方法的流程图。本实施例以该方法用于计算机设备为例进行说明,该方法包括如下步骤:
步骤501,获取光伏阵列的当前工作状态数据,光伏阵列中包括至少两个并联的光伏组串,当前工作状态数据包含光伏组串的当前输出电流值和光伏组串对应的当前辐照度。
在一种可能的实施方式中,若光伏场站设置有辐照仪,可以优先采用当前辐照度作为确定是否进行断路告警的依据。对应的,在获取光伏阵列对应的当前工作状态数据时,可以获取各个光伏组串对应的当前输出电流值,以及光伏组串对应的当前辐照度。
步骤502,响应于当前辐照度大于标准辐照度,且存在当前输出电流值小于断路电流阈值,确定光伏阵列的工作状态为异常状态。
其中,标准辐照度可以由工程人员进行设置,或基于该光伏阵列对应的历史工作状态数据确定,示例性的,标准辐照度可以为POA-threshold=200W/m2。
在一种可能的实施方式中,当确定出当前辐照度大于标准辐照度,表示当前光伏阵列在正常辐照度下工作,可以进行后续断路告警分析。否则,若当前辐照度小于标准辐照度,表示当前光伏阵列处于较低辐照度下,对应的输出电流值较低,为了避免误告警,无需进行后续断路告警分析。
本实施例中的断路告警过程是:当确定出的当前辐照度大于标准辐照度时,比较光伏阵列中各个光伏组串对应当前输出电流值与断路电流阈值的关系,若存在当前输出电流值小于断路电流阈值,在排除了光照较低的情况,确定存在光伏组串出现断路故障,即光伏阵列的工作状态为异常状态,触发断路告警。反之,若当前输出电流值大于断路电流阈值,则需要进一步确定当前输出电流值与恢复电流值之间的关系,以进一步确定光伏阵列的工作状态是否为正常状态。
步骤503,响应于当前辐照度大于标准辐照度,且当前输出电流值大于恢复电流阈值,确定光伏阵列的工作状态为正常状态。
其中,恢复电流阈值大于断路电流阈值。
在一种可能的实施方式中,在当前辐照度大于标准辐照度的情况下,通过比较各个光伏组串对应当前输出电流值和恢复电流阈值之间的关系,以便根据比较结果确定是否停止断路告警,即确定光伏阵列的工作状态是否为正常状态(本实施例中的光伏阵列的工作状态为正常状态即不存在断路故障的状态);其中,若当前输出电流值均大于恢复电流阈值,表示光伏阵列未发生断路故障,无需进行断路告警,若在本次工作状态判断之前,光伏阵列已触发断路告警,则在当前输出电流值大于恢复电流阈值时,停止断路告警;若当前输出电流值小于恢复电流阈值,则在光伏阵列已触发断路告警的情况下,继续保持断路告警。
可选的,若在本次工作状态判断之前,光伏阵列未触发断路告警,则在确定存在当前输出电流值大于断路电流阈值且小于恢复电流阈值时,可以将光伏阵列对应的工作状态设置为正常状态,不触发断路告警,也可以设置触发除断路告警之外的其他告警。
步骤504,响应于光伏阵列的工作状态为异常状态,获取N个连续采集时刻对应的当前输出电流值,N为大于等于1的整数。
步骤505,响应于至少存在M个连续采样时刻对应的当前输出电流值大于恢复电流阈值,将光伏阵列的工作状态更新为正常状态,M为大于等于1的整数,且M小于等于N。
其中,步骤504和步骤505的实施方式可以参考上文实施例,本实施例在此不做赘述。
本实施例中,通过比较当前辐照度和标准辐照度之间的关系,可以排除由于辐照度较低而引起的输出电流值较低的情况,从而进一步提高断路告警的准确率;此外,由于当前辐照度可以直接反应光伏阵列所处的辐照环境,因此采用当前辐照度作为是否进行断路告警的分析,相比于通过当前特征电流值,可以进一步提高断路告警的准确率。
请参考图6,其示出了本申请一个示例性实施例示出的光伏阵列工作状态的确定方法的流程图。该过程可以包括以下步骤:
步骤601,获取光伏阵列的当前输出电流值。
步骤602,对当前输出电流值进行数据清洗。
其中,数据清洗主要是基于电流阈值对当前输出电流值进行筛选,去除当前输出电流值中的电流虚高值。
步骤603,基于当前输出电流值确定当前特征电流值。
示意性的,当前特征电流值可以是当前输出电流值的中位数,或当前输出电流值的平均值。
步骤604,判断当前特征电流值是否小于标准特征电流值。
若当前特征电流值小于标准特征电流值,表示光伏阵列可能处于辐照度较低的场景,直接进行断路故障分析,会导致分析结果不准确。
可选的,若当前特征电流值小于标准特征电流值,可以进入步骤605,判断光伏阵列是否已处于断路告警状态(即在本次光伏阵列的工作状态判断之前,光伏阵列处于断路告警状态),进而确定是否需要执行停止断路告警的判断。
若当前特征电流值大于标准特征电流值,表示光伏阵列处于正常辐照度场景,可以进行后续断路故障分析,对应进入步骤607,判断最小电流值与断路电流阈值之间的关系。
步骤605,判断光伏阵列是否已处于断路告警状态。
光伏阵列已处于断路告警状态指的是在本次光伏阵列工作状态判断之前,光伏阵列已经处于断路告警状态。示意性的,判断t时刻的光伏阵列工作状态时,需要获取到t时刻光伏阵列对应的当前输出电流值,当t时刻的当前输出电流值均大于断路电流阈值时,需要进入步骤605,判断光伏阵列是否已处于断路告警状态,即确定光伏阵列在t-1时刻是否已触发断路告警。
若光伏阵列已经处于断路告警状态,可以进入步骤608,判断最小电流值是否小于恢复电流阈值,以确定是否需要停止断路告警。若光伏阵列未处于断路告警状态,可以进入步骤606,不触发断路告警。
步骤606,确定光伏阵列的工作状态为正常状态,不触发断路告警。
示意性的,确定光伏阵列的工作状态为正常状态,不触发断路告警存在几种可能的情况:(1)当前特征电流值小于标准特征电流值+光伏阵列未处于断路告警状态;(2)当前特征电流值大于标准特征电流值+最小电流值大于断路电流阈值+光伏阵列未处于断路告警状态;(3)当前特征电流值大于标准特征电流值+最小电流值大于断路电流阈值+光伏阵列已处于断路告警状态+最小电流值大于恢复电流阈值(即在光伏阵列已经处于断路告警的状态下,需要判断当前输出电流值大于恢复电流阈值时才会停止断路告警)。
可选的,除了上述三种情况,在当前特征电流值满足断路判断条件时,确定出当前输出电流值均大于恢复电流阈值时,也可以确定光伏阵列的工作状态为正常状态,不触发断路告警。
步骤607,判断最小电流值是否小于断路电流阈值。
本实施例中的最小电流值即光伏阵列对应当前输出电流值的最小值,若最小电流值小于断路电流阈值,则表示至少存在一个当前输出电流值小于断路电流阈值,进入步骤609,确定光伏阵列的工作状态为异常状态,存在至少一个光伏组串出现断路故障,会触发断路告警;若最小电流值大于断路电流阈值,表示光伏阵列对应的当前输出电流值均大于断路电流阈值,则可以进入步骤605,进一步判断是否需要执行停止断路告警的判断步骤。
步骤608,判断最小电流值是否小于恢复电流阈值。
在确定光伏阵列已经处于断路告警状态时,本次光伏阵列工作状态的判断过程中,存在最小电流值小于恢复电流阈值,则表示存在当前输出电流值小于恢复电流阈值,光伏阵列的断路故障并未修复,对应的,进入步骤609,保持断路告警状态;若确定出最小电流值大于恢复电流阈值,表示光伏阵列的断路故障已修复,进入步骤606,停止断路告警。
步骤609,确定光伏阵列的工作状态为异常状态,触发断路告警。
示意性的,触发光伏阵列的工作状态为异常状态,触发断路告警存在以下几种情况:(1)当前特征电流值大于标准特征电流值+最小电流值小于断路电流阈值;(2)当前特征电流值大于标准特征电流值+最小电流值大于断路电流阈值+光伏阵列已处于断路告警状态+最小电流值小于恢复电流阈值;(3)当前特征电流值小于标准特征电流值+光伏阵列已处于断路告警状态+最小电流值小于恢复电流阈值。
请参考图7,其示出了本申请另一个示例性实施例示出的光伏阵列工作状态的确定方法的流程图。该过程可以包括以下步骤:
步骤701,获取光伏阵列对应的当前输出电流值和当前辐照度。
步骤702,对当前输出电流值进行数据清洗。
其中,数据清洗主要是基于电流阈值对当前输出电流值进行筛选,去除当前输出电流值中的电流虚高值。
步骤703,判断当前辐照度是否小于标准辐照度。
若当前辐照度小于标准辐照度,表示当前光伏阵列处于辐照度较低的场景下,直接进行断路故障分析,会导致分析结果不准确,可以进入步骤704,判断光伏阵列是否已处于断路告警状态(即在本次光伏阵列的工作状态判断之前,光伏阵列处于断路告警状态),进而确定是否需要执行停止断路告警的判断。
若当前特征电流值大于标准特征电流值,表示光伏阵列处于正常辐照度场景,可以进行后续断路故障分析,对应进入步骤706,判断最小电流值与断路电流阈值之间的关系。
步骤704,判断光伏阵列是否已处于断路告警状态。
光伏阵列已处于断路告警状态指的是在本次光伏阵列工作状态判断之前,光伏阵列已经处于断路告警状态。示意性的,判断t时刻的光伏阵列工作状态时,需要获取到t时刻光伏阵列对应的当前输出电流值,当t时刻的当前输出电流值均大于断路电流阈值时,需要进入步骤704,判断光伏阵列是否已处于断路告警状态,即确定光伏阵列在t-1时刻是否已触发断路告警。
若光伏阵列已经处于断路告警状态,可以进入步骤707,判断最小电流值是否小于恢复电流阈值,以确定是否需要停止断路告警。若光伏阵列未处于断路告警状态,可以进入步骤705,不触发断路告警。
步骤705,确定光伏阵列的工作状态为正常状态,不触发断路告警。
示意性的,确定光伏阵列的工作状态为正常状态,不触发断路告警存在几种可能的情况:(1)当前辐照度小于标准辐照度+光伏阵列未处于断路告警状态;(2)当前辐照度大于标准辐照度+最小电流值大于断路电流阈值+光伏阵列未处于断路告警状态;(3)当前辐照度大于标准辐照度+最小电流值大于断路电流阈值+光伏阵列已处于断路告警状态+最小电流值大于恢复电流阈值(即在光伏阵列已经处于断路告警的状态下,需要判断当前输出电流值大于恢复电流阈值时才会停止断路告警)。
可选的,除了上述三种情况,在当前辐照度大于标准辐照度的情况下,确定出当前输出电流值均大于恢复电流阈值时(或最小电流值大于恢复电流阈值时),也可以确定光伏阵列的工作状态为正常状态,不触发断路告警。
步骤706,判断最小电流值是否小于断路电流阈值。
本实施例中的最小电流值即光伏阵列对应当前输出电流值的最小值,若最小电流值小于断路电流阈值,则表示至少存在一个当前输出电流值小于断路电流阈值,进入步骤708,确定光伏阵列的工作状态为异常状态,存在至少一个光伏组串出现断路故障,会触发断路告警;若最小电流值大于断路电流阈值,表示光伏阵列对应的当前输出电流值均大于断路电流阈值,则可以进入步骤704,进一步判断是否需要执行停止断路告警的判断步骤。
步骤707,判断最小电流值是否小于恢复电流阈值。
在确定光伏阵列已经处于断路告警状态时,本次光伏阵列工作状态的判断过程中,存在最小电流值小于恢复电流阈值,则表示存在当前输出电流值小于恢复电流阈值,光伏阵列的断路故障并未修复,对应的,进入步骤708,保持断路告警状态;若确定出最小电流值大于恢复电流阈值,表示光伏阵列的断路故障已修复,进入步骤705,停止断路告警。
步骤708,确定光伏阵列的工作状态为异常状态,触发断路告警。
示意性的,触发光伏阵列的工作状态为异常状态,触发断路告警存在以下几种情况:(1)当前辐照度大于标准辐照度+最小电流值小于断路电流阈值;(2)当前辐照度大于标准辐照度+最小电流值大于断路电流阈值+光伏阵列已处于断路告警状态+最小电流值小于恢复电流阈值;(3)当前辐照度小于标准辐照度+光伏阵列已处于断路告警状态+最小电流值小于恢复电流阈值。
请参考图8,其示出了本申请一个示例性实施例提供的光伏阵列工作状态的确定装置的结构框图。该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为计算机设备的全部或一部分,该装置包括:
第一获取模块801,用于获取光伏阵列的当前工作状态数据,所述光伏阵列中包括至少两个并联的光伏组串,所述当前工作状态数据包含所述光伏组串的当前输出电流值和所述光伏组串对应的当前辐照度中的至少一种;
第一确定模块802,用于基于所述当前工作状态数据确定所述光伏阵列的当前特征参数,所述当前特征参数用于表征所述光伏阵列当前工作状态的特征,所述当前特征参数为当前特征电流值和所述当前辐照度中的任意一种;
第二确定模块803,用于响应于所述当前特征参数满足断路判断条件,通过比较所述当前输出电流值和断路电流阈值,确定所述光伏阵列的工作状态,所述断路判断条件为所述光伏阵列处于标准辐照度下对应的工作状态的特征,所述断路电流阈值为所述光伏组串处于断路时对应的支路电流值。
可选的,所述第二确定模块803,包括:
第一确定单元,用于响应于存在所述当前输出电流值小于所述断路电流阈值,确定所述光伏阵列的工作状态为异常状态;
第二确定单元,用于响应于所述当前输出电流值大于恢复电流阈值,确定所述光伏阵列的工作状态为正常状态,所述恢复电流阈值大于所述断路电流阈值。
可选的,所述装置还包括:
第二获取模块,用于响应于所述光伏阵列的工作状态为异常状态,获取N个连续采集时刻对应的当前输出电流值,N为大于等于1的整数;
更新模块,用于响应于至少存在M个连续采样时刻对应的当前输出电流值大于所述恢复电流阈值,将所述光伏阵列的工作状态更新为正常状态,M为大于等于1的整数,且M小于等于N。
可选的,所述装置还包括:
第三获取模块,用于获取汇流箱对应的温度阈值和标准温度值,以及电流传感器对应的传感器温升系数和传感器精度值,所述汇流箱与所述光伏阵列相连,所述电流传感器用于测量所述光伏组串的输出电流;
第一计算模块,用于基于所述温度阈值、所述标准温度值、所述传感器温升系数以及所述传感器精度值,计算所述断路电流阈值。
可选的,所述断路判断条件包括所述当前特征电流值大于标准特征电流值,和,所述当前辐照度大于标准辐照度中的至少一种,所述标准特征电流值和所述标准辐照度由所述光伏阵列的历史工作状态数据确定。
可选的,所述当前特征参数为所述当前特征电流值;
所述第一确定模块802,包括:
筛选单元,用于根据电流阈值对所述当前输出电流值进行筛选,得到筛选后的当前输出电流值,所述电流阈值由所述光伏阵列的历史工作状态数据确定,且所述筛选后的当前输出电流值小于等于所述电流阈值;
第三确定单元,用于将所述筛选后的当前输出电流值中的K百分位数,确定为所述当前特征电流值,K为大于等于50的整数。
可选的,所述装置还包括:
第四获取模块,用于获取预设时间段内的所述光伏阵列的所述历史工作状态数据,所述历史工作状态数据包括所述光伏组串的历史输出电流值、所述光伏组串对应的历史辐照度、所述光伏组串所处环境的历史环境温度和历史风速;
第二计算模块,用于根据最大辐照度、最大风速和最高环境温度,计算所述光伏阵列对应的光伏组件温度,所述最大辐照度由所述历史辐照度确定,所述最高环境温度由所述历史环境温度确定,所述最大风速由所述历史风速确定;
第三计算模块,用于根据所述光伏组件温度和所述最大辐照度,计算所述光伏阵列对应的第一最大输出电流值,所述第一最大输出电流值为所述光伏组串在所述最大辐照度情况下输出电流的电流值;
第四计算模块,用于根据额定装机容量和最大系统电压,计算所述光伏阵列对应的第二最大输出电流值,所述额定装机容量为汇流箱的额定功率,所述汇流箱与所述光伏阵列相连,所述最大系统电压为逆变器的系统电压,所述逆变器与所述汇流箱相连,所述第二最大输出电流值为所述汇流箱允许所述光伏组串输入的最大电流的电流值;
第三确定模块,用于将所述第一最大输出电流值和所述第二最大输出电流值中的最小值,确定为所述电流阈值。
本申请实施例中,获取光伏阵列的当前工作状态数据(光伏组串的当前输出电流值和光伏组串对应的当前辐照度),并根据当前工作状态数据确定光伏阵列的当前特征参数(当前特征电流值或当前辐照度),以便在当前特征参数满足断路判断条件时,通过比较光伏组串对应的输出电流值和断路电流阈值,确定光伏阵列的工作状态。由于当前特征参数可以实时反映光伏阵列的工作状态特征,且断路判断条件为光伏阵列处于标准辐照度下对应的工作状态的特征,因此,通过在确定当前特征参数满足断路判断条件后进行光伏阵列状态的判断,可以避免由于辐照度较低造成输出电流较低,而引起的光伏阵列工作状态的误判断,进而提高确定光伏阵列工作状态的准确率。
请参考图9,其示出了本申请一个示例性实施例提供的计算机设备的结构示意图。所述计算机设备900包括中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)901、包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)902和只读存储器(Read-Only Memory,ROM)903的系统存储器904,以及连接系统存储器904和中央处理单元901的系统总线905。所述计算机设备900还包括帮助计算机设备内的各个器件之间传输信息的基本输入/输出系统(Input/Output系统,I/O系统)906,和用于存储操作系统913、应用程序914和其他程序模块915的大容量存储设备907。
所述基本输入/输出系统906包括有用于显示信息的显示器908和用于用户输入信息的诸如鼠标、键盘之类的输入设备909。其中所述显示器908和输入设备909都通过连接到系统总线905的输入输出控制器910连接到中央处理单元901。所述基本输入/输出系统906还可以包括输入输出控制器910以用于接收和处理来自键盘、鼠标、或电子触控笔等多个其他设备的输入。类似地,输入输出控制器910还提供输出到显示屏、打印机或其他类型的输出设备。
所述大容量存储设备907通过连接到系统总线905的大容量存储控制器(未示出)连接到中央处理单元901。所述大容量存储设备907及其相关联的计算机可读存储介质为计算机设备900提供非易失性存储。也就是说,所述大容量存储设备907可以包括诸如硬盘或者只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM)驱动器之类的计算机可读存储介质(未示出)。
不失一般性,所述计算机可读存储介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读存储指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括RAM、ROM、可擦除可编程只读寄存器(Erasable Programmable Read OnlyMemory,EPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable ProgrammableRead-Only Memory,EEPROM)、闪存或其他固态存储其技术,CD-ROM、数字多功能光盘(Digital versatile disc,DVD)或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备。当然,本领域技术人员可知所述计算机存储介质不局限于上述几种。上述的系统存储器904和大容量存储设备907可以统称为存储器。
存储器存储有一个或多个程序,一个或多个程序被配置成由一个或多个中央处理单元901执行,一个或多个程序包含用于实现上述方法实施例的指令,中央处理单元901执行该一个或多个程序实现上述各个方法实施例提供的方法。
根据本申请的各种实施例,所述计算机设备900还可以通过诸如因特网等网络连接到网络上的远程服务器运行。也即计算机设备900可以通过连接在所述系统总线905上的网络接口单元911连接到网络912,或者说,也可以使用网络接口单元911来连接到其他类型的网络或远程服务器系统(未示出)。
所述存储器还包括一个或者一个以上的程序,所述一个或者一个以上程序存储于存储器中,所述一个或者一个以上程序包含用于进行本申请实施例提供的方法中由计算机设备所执行的步骤。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有至少一条指令,所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现如上各个实施例所述的光伏阵列工作状态的确定方法。
根据本申请的另一方面,提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述可选实现方式中提供的光伏阵列工作状态的确定方法。
本领域技术人员应该可以意识到,在上述一个或多个示例中,本申请实施例所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时,可以将这些功能存储在计算机可读存储介质中或者作为计算机可读存储介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读存储介质包括计算机存储介质和通信介质,其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
以上所述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种光伏阵列工作状态的确定方法,其特征在于,所述方法包括:
获取光伏阵列的当前工作状态数据,所述光伏阵列中包括至少两个并联的光伏组串,所述当前工作状态数据包含所述光伏组串的当前输出电流值和所述光伏组串对应的当前辐照度中的至少一种;
基于所述当前工作状态数据确定所述光伏阵列的当前特征参数,所述当前特征参数用于表征所述光伏阵列当前工作状态的特征,所述当前特征参数为当前特征电流值和所述当前辐照度中的任意一种;
响应于所述当前特征参数满足断路判断条件,通过比较所述当前输出电流值和断路电流阈值,确定所述光伏阵列的工作状态,所述断路判断条件为所述光伏阵列处于标准辐照度下对应的工作状态的特征,所述断路电流阈值为所述光伏组串处于断路时对应的支路电流值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过比较所述当前输出电流值和断路电流阈值,确定所述光伏阵列的工作状态,包括:
响应于存在所述当前输出电流值小于所述断路电流阈值,确定所述光伏阵列的工作状态为异常状态;
响应于所述当前输出电流值大于恢复电流阈值,确定所述光伏阵列的工作状态为正常状态,所述恢复电流阈值大于所述断路电流阈值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述响应于存在所述当前输出电流值小于所述断路电流阈值,确定所述光伏阵列的工作状态为异常状态之后,所述方法还包括:
响应于所述光伏阵列的工作状态为异常状态,获取N个连续采集时刻对应的当前输出电流值,N为大于等于1的整数;
响应于至少存在M个连续采样时刻对应的当前输出电流值大于所述恢复电流阈值,将所述光伏阵列的工作状态更新为正常状态,M为大于等于1的整数,且M小于等于N。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法,其特征在于,所述响应于所述当前特征参数满足断路判断条件,通过比较所述当前输出电流值和断路电流阈值之前,所述方法还包括:
获取汇流箱对应的温度阈值和标准温度值,以及电流传感器对应的传感器温升系数和传感器精度值,所述汇流箱与所述光伏阵列相连,所述电流传感器用于测量所述光伏组串的输出电流;
基于所述温度阈值、所述标准温度值、所述传感器温升系数以及所述传感器精度值,计算所述断路电流阈值。
5.根据权利要求1至3任一所述的方法,其特征在于,所述断路判断条件包括所述当前特征电流值大于标准特征电流值,和,所述当前辐照度大于标准辐照度中的至少一种,所述标准特征电流值和所述标准辐照度由所述光伏阵列的历史工作状态数据确定。
6.根据权利要求1至3任一所述的方法,其特征在于,所述当前特征参数为所述当前特征电流值;
所述基于所述当前工作状态数据确定所述光伏阵列的当前特征参数,包括:
根据电流阈值对所述当前输出电流值进行筛选,得到筛选后的当前输出电流值,所述电流阈值由所述光伏阵列的历史工作状态数据确定,且所述筛选后的当前输出电流值小于等于所述电流阈值;
将所述筛选后的当前输出电流值中的K百分位数,确定为所述当前特征电流值,K为大于等于50的整数。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据电流阈值对所述当前输出电流值进行筛选,得到筛选后的当前输出电流值之前,所述方法还包括:
获取预设时间段内的所述光伏阵列的所述历史工作状态数据,所述历史工作状态数据包括所述光伏组串的历史输出电流值、所述光伏组串对应的历史辐照度、所述光伏组串所处环境的历史环境温度和历史风速;
根据最大辐照度、最大风速和最高环境温度,计算所述光伏阵列对应的光伏组件温度,所述最大辐照度由所述历史辐照度确定,所述最高环境温度由所述历史环境温度确定,所述最大风速由所述历史风速确定;
根据所述光伏组件温度和所述最大辐照度,计算所述光伏阵列对应的第一最大输出电流值,所述第一最大输出电流值为所述光伏组串在所述最大辐照度情况下输出电流的电流值;
根据额定装机容量和最大系统电压,计算所述光伏阵列对应的第二最大输出电流值,所述额定装机容量为汇流箱的额定功率,所述汇流箱与所述光伏阵列相连,所述最大系统电压为逆变器的系统电压,所述逆变器与所述汇流箱相连,所述第二最大输出电流值为所述汇流箱允许所述光伏组串输入的最大电流的电流值;
将所述第一最大输出电流值和所述第二最大输出电流值中的最小值,确定为所述电流阈值。
8.一种光伏阵列工作状态的确定装置,其特征在于,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取光伏阵列的当前工作状态数据,所述光伏阵列中包括至少两个并联的光伏组串,所述当前工作状态数据包含所述光伏组串的当前输出电流值和所述光伏组串对应的当前辐照度中的至少一种;
第一确定模块,用于基于所述当前工作状态数据确定所述光伏阵列的当前特征参数,所述当前特征参数用于表征所述光伏阵列当前工作状态的特征,所述当前特征参数为当前特征电流值和所述当前辐照度中的任意一种;
第二确定模块,用于响应于所述当前特征参数满足断路判断条件,通过比较所述当前输出电流值和断路电流阈值,确定所述光伏阵列的工作状态,所述断路判断条件为所述光伏阵列处于标准辐照度下对应的工作状态的特征,所述断路电流阈值为所述光伏组串处于断路时对应的支路电流值。
9.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一所述的光伏阵列工作状态的确定方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一所述的光伏阵列工作状态的确定方法。
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