CN117691942A - 分布式光伏发电系统的故障检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式光伏发电系统的故障检测方法及装置，涉及一种电力技术领域，主要目的在于解决现有分布式光伏发电系统的故障检测准确性差的问题。包括：确定分布式光伏发电系统中的光伏方阵、逆变器以及汇流箱组串；分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率；基于所述时间离散率、所述输出功率离散率以及所述电流离散率进行故障评估计算，得到所述分布式光伏发电系统的故障检测结果。

Description

分布式光伏发电系统的故障检测方法及装置

技术领域

本发明涉及一种电力技术领域，特别是涉及一种分布式光伏发电系统的故障检测方法及装置。

背景技术

分布式光伏（distributed photovoltaic，PV）具有能源利用率高、环境污染小、就地消纳灵活等优点，是国家能源革命战略的重要组成部分。其中，分布式光伏发电系统主要是指在用户的场地或场地附近建设和并网运行的，以生产的电力为用户自用及就近利用为主要任务，同时，支持多余电量上网、以及电网运行，从而成为以电网系统平衡调节为特征的光伏发电设施。

目前，现有分布式光伏发电系统是由7个层级的基本光伏组件组成，通常是由安装容量达到几百kW甚至MW级的光伏电站构建，然而，由于单个光伏组件的输出功率较小，需要大量的光伏组件通过串并联形成组串、方阵，经由直流汇流箱、逆变器、升压变电站等装置并入电网，使得光伏电站设备众多，运维复杂，存在大量电流、电压、功率等不一致的情况，影响光伏电站的发电效率，造成发电系统存在安全隐患，因此，亟需一种分布式光伏发电系统的故障检测方法来解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种分布式光伏发电系统的故障检测方法及装置，主要目的在于解决现有分布式光伏发电系统的故障检测准确性差的问题。

依据本发明一个方面，提供了一种分布式光伏发电系统的故障检测方法，包括：

确定分布式光伏发电系统中的光伏方阵、逆变器以及汇流箱组串；

分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率；

基于所述时间离散率、所述输出功率离散率以及所述电流离散率进行故障评估计算，得到所述分布式光伏发电系统的故障检测结果。

进一步地，所述分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率包括：

获取所述光伏方阵的目标光伏阵列的有效利用时间数，并计算所述有效利用时间数的第一标准差以及第一平均值，所述有效利用时间数为基于周期小时数、周期小时数发电量、发电系统额定电容量进行确定的；

基于所述第一标准差以及所述第一平均值之比计算所述时间离散率。

进一步地，所述分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率包括：

获取所述逆变器的输出功率，并计算所述输出功率的第二标准差以及第二平均值；

基于所述第二标准差以及所述第二平均值之比计算所述输出功率离散率。

进一步地，所述分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率包括：

获取所述汇流箱组串的组串电流，并计算所述组串电流的第三标准差以及第三平均值；

基于所述第三标准差以及所述第三平均值之比计算所述电流离散率。

进一步地，所述基于所述时间离散率、所述输出功率离散率以及所述电流离散率进行故障评估计算，得到所述分布式光伏发电系统的故障检测结果包括：

分别确定所述时间离散率的第一故障评分、所述输出功率离散率的第二故障评分、所述电流离散率的第三故障评分；

基于求和关系、故障权重计算所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分的故障汇总评分，确定所述故障检测结果。

进一步地，所述得到所述分布式光伏发电系统的故障检测结果之后，所述方法还包括：

若所述故障检测结果为电网故障，则基于所述时间离散率的第一故障评分、所述输出功率离散率的第二故障评分、所述电流离散率的第三故障评分确定故障对象，所述故障对象包括故障层级定位、故障时长定位、故障设备定位、故障电量定位中至少一项；

在故障检测界面中输出所述故障对象后，确定与所述故障对象匹配的故障运维策略，并向所述分布式光伏发电系统的运维终端发送所述故障运维策略。

进一步地，所述基于所述时间离散率的第一故障评分、所述输出功率离散率的第二故障评分、所述电流离散率的第三故障评分确定故障对象包括：

基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分确定所述故障检测结果的正向差值，并基于所述正向差值从第一电网组件层级中查询出所述故障层级定位，所述正向差值用于表征影响所述故障检测结果的最大评分数值，所述第一电网组件层级包括至少三种基础组件对应的网络层级；和/或，

基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分分别对应的离散率波动时刻，并基于所述离散率波动时刻与实时定位时刻之间的差值确定所述故障时长定位；和/或，

基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分确定所述故障检测结果的正向差值，并基于所述正向差值从第二电网设备层级中查询出所述故障设备定位，所述正向差值用于表征影响所述故障检测结果的最大评分数值，所述第二电网设备层级包括组成所述分布式光伏发电系统的硬件设备层级；和/或，

基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分分别对应的离散率波动时刻，并基于所述离散率波动时刻截取与实时定位时刻之间的电量总值，确定为所述故障电量定位。

依据本发明另一个方面，提供了一种分布式光伏发电系统的故障检测装置，包括：

第一确定模块，用于确定分布式光伏发电系统中的光伏方阵、逆变器以及汇流箱组串；

第二确定模块，用于分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率；

评估模块，用于基于所述时间离散率、所述输出功率离散率以及所述电流离散率进行故障评估计算，得到所述分布式光伏发电系统的故障检测结果。

进一步地，所述第二确定模块，具体用于获取所述光伏方阵的目标光伏阵列的有效利用时间数，并计算所述有效利用时间数的第一标准差以及第一平均值，所述有效利用时间数为基于周期小时数、周期小时数发电量、发电系统额定电容量进行确定的；基于所述第一标准差以及所述第一平均值之比计算所述时间离散率。

进一步地，所述第二确定模块，具体还用于获取所述逆变器的输出功率，并计算所述输出功率的第二标准差以及第二平均值；基于所述第二标准差以及所述第二平均值之比计算所述输出功率离散率。

进一步地，所述第二确定模块，具体还用于获取所述汇流箱组串的组串电流，并计算所述组串电流的第三标准差以及第三平均值；基于所述第三标准差以及所述第三平均值之比计算所述电流离散率。

进一步地，所述评估模块，具体用于分别确定所述时间离散率的第一故障评分、所述输出功率离散率的第二故障评分、所述电流离散率的第三故障评分；基于求和关系、故障权重计算所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分的故障汇总评分，确定所述故障检测结果。

进一步地，所述系统还包括：

第三确定模块，用于若所述故障检测结果为电网故障，则基于所述时间离散率的第一故障评分、所述输出功率离散率的第二故障评分、所述电流离散率的第三故障评分确定故障对象，所述故障对象包括故障层级定位、故障时长定位、故障设备定位、故障电量定位中至少一项；

第四确定模块，用于在故障检测界面中输出所述故障对象后，确定与所述故障对象匹配的故障运维策略，并向所述分布式光伏发电系统的运维终端发送所述故障运维策略。

进一步地，所述第三确定模块，具体用于基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分确定所述故障检测结果的正向差值，并基于所述正向差值从第一电网组件层级中查询出所述故障层级定位，所述正向差值用于表征影响所述故障检测结果的最大评分数值，所述第一电网组件层级包括至少三种基础组件对应的网络层级；和/或，基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分分别对应的离散率波动时刻，并基于所述离散率波动时刻与实时定位时刻之间的差值确定所述故障时长定位；和/或，基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分确定所述故障检测结果的正向差值，并基于所述正向差值从第二电网设备层级中查询出所述故障设备定位，所述正向差值用于表征影响所述故障检测结果的最大评分数值，所述第二电网设备层级包括组成所述分布式光伏发电系统的硬件设备层级；和/或，基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分分别对应的离散率波动时刻，并基于所述离散率波动时刻截取与实时定位时刻之间的电量总值，确定为所述故障电量定位。

根据本发明的又一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上述分布式光伏发电系统的故障检测方法对应的操作。

根据本发明的再一方面，提供了一种终端，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述分布式光伏发电系统的故障检测方法对应的操作。

借由上述技术方案，本发明实施例提供的技术方案至少具有下列优点：

本发明提供了一种分布式光伏发电系统的故障检测方法及装置，与现有技术相比，本发明实施例通过确定分布式光伏发电系统中的光伏方阵、逆变器以及汇流箱组串；分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率；基于所述时间离散率、所述输出功率离散率以及所述电流离散率进行故障评估计算，得到所述分布式光伏发电系统的故障检测结果，实现分布式光伏发电系统的运维简化，统一光伏电站设备的故障检测标准，确保光伏电站发电效率的稳定，降低发电系统的安全隐患，从而提高分布式光伏发电系统的故障检测准确性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种分布式光伏发电系统的故障检测方法流程图；

图2示出了本发明实施例提供的一种分布式光伏发电系统的故障检测装置组成框图；

图3示出了本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供了一种分布式光伏发电系统的故障检测方法，如图1所示，该方法包括：

101、确定分布式光伏发电系统中的光伏方阵、逆变器以及汇流箱组串。

本发明实施例中，当前执行端可以为分布式光伏发电系统的控制服务端或控制终端，从而对分布式光伏发电系统中各光伏设备进行故障检测的判断。其中，分布式光伏发电系统是由多层级的并网光伏电站组成，根据光伏电站的类型不同，所组成的层级不同。在一个具体的实施场景中，可以包括光伏电站、集电线路、光伏方阵、逆变器、汇流箱等、光伏组串、光伏组件等7个层级的分布式光伏发电系统，本发明实施例不做具体限定。具体的，一个光伏电站可以包括多个光伏方阵、多个逆变器以及汇流箱组串，此时，汇流箱组串即为光伏发电汇流箱所组成的组串级结构，不同的分布式光伏发电系统对应的光伏方阵、逆变器、以及汇流箱组串不同，在执行步骤102前，首先确定需要检测的分布式光伏发电系统的光伏方阵、逆变器以及汇流箱组串对应的具体数据内容，以进行故障的检测。

102、分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率。

本发明实施例中，当前执行端确定光伏方阵、逆变器以及汇流箱组串后，分别计算确定出光伏方阵的时间离散率、逆变器的输出功率离散率以及汇流箱组串的电流离散率。其中，光伏方阵的时间离散率为光伏方阵利用小时数离散率，逆变器的输出功率离散率为光伏电站发电单元内装机相同的逆变器输出功率的离散率，可以表征逆变器发电能力差异性，汇流箱组串的电流离散率为光伏电站某一台逆变器所带汇流箱组串电流的离散率，可以表征该逆变器下所有汇流箱电池组串的整体运行情况，本发明实施例不做具体限定。

103、基于所述时间离散率、所述输出功率离散率以及所述电流离散率进行故障评估计算，得到所述分布式光伏发电系统的故障检测结果。

本发明实施例中，当前执行端在计算时间离散率、输出功率离散率以及电流离散率后，通过将三种离散率进行结合评估的方式进行故障判断，从而得到故障检测结果。具体的，可以首先基于时间离散率、输出功率离散率以及电流离散率分别评估三个评估结果，然后将三个评估结果进行统计，得到最终的故障检测结果。还可以直接按照三种离散率进行汇总评估，得到故障检测结果，本发明实施例不做具体限定。

需要说明的是，在分别对时间离散率、输出功率离散率以及电流离散率进行评估时，可以分别依据预先配置的评估规则进行判断，例如，针对时间离散率，可以按照划分为四个评估结果的评估离散率范围进行确定，离散率在 0 ～ 1% 对应优秀等级；离散率在 1～ 3%对应良好等级；离散率在 3 ～ 5% 对应合格等级；离散率大于 5% 对应不合格等级，本发明实施例不做具体限定。

在另一个本发明实施例中，为了进一步限定及说明，步骤分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率包括：

获取所述光伏方阵的目标光伏阵列的有效利用时间数，并计算所述有效利用时间数的第一标准差以及第一平均值；

基于所述第一标准差以及所述第一平均值之比计算所述时间离散率。

为了有效基于时间离散率作为分布式光伏发电系统故障检测的依据，以提高分布式光伏发电系统的故障检测准确性，当前执行端在确定光伏方阵的时间离散率时，首先获取光伏方阵中选取的目标光伏阵列的有效利用时间数，以计算此有效利用时间数的第一标准差以及第一平均值。其中，有效利用时间数为基于周期小时数、周期小时数发电量、发电系统额定电容量进行确定的，即有效利用小时数的计算公式为，/>为有效利用小时数，单位为小时（h），/>为计算周期小时数，单位为小时（h），/>为计算得到的周期小时数发电量，单位为千瓦时（kWh），t=1,2,...,n，/>为发电系统额定电容量，单位为千瓦（kW）。进而的，通过第一标准差计算公式计算得到测试月份光伏阵列有效小时数的标准差，并通过第一平均值计算公式计算得到测试月份光伏阵列有效利用小时数的平均值。其中，第一平均值计算公式为/>，第一标准差计算公式为/>，/>为测试月份第i个光伏阵列的有效利用小时数，N为被测光伏方阵的总数量，/>为测试月份光伏阵列有效利用小时数的平均值，/>为测试月份光伏阵列有效利用小时数的标准差。本发明实施例中，当基于第一标准差以及第一平均值之比计算时间离散率时，基于通过比值公式/>进行计算，得到目标光伏阵列的利用小时数离散率，其中，目标光伏阵列可以为选定的某个月的光伏阵列，本发明实施例不做具体限定。

在另一个本发明实施例中，为了进一步限定及说明，步骤分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率包括：

获取所述逆变器的输出功率，并计算所述输出功率的第二标准差以及第二平均值；

基于所述第二标准差以及所述第二平均值之比计算所述输出功率离散率。

为了有效基于输出功率离散率作为分布式光伏发电系统故障检测的依据，以提高分布式光伏发电系统的故障检测准确性，当前执行端首先获取逆变器的输出功率，以计算输出功率的第二标准差以及第二平均值。其中，逆变器的输出功率可以基于不同逆变器的型号或设备信息进行确定，进而基于第二标准差计算公式以及第二平均值计算公式进行计算，第二标准差计算公式为，第二平均值计算公式为/>，为测试时刻第i个逆变器的输出功率，单位为千瓦（kW），N为被测逆变器的总数量，/>为测试时刻逆变器输出功率的第二标准差，/>为测试时刻逆变器输出功率的第二平均值。进而的，基于第二标准差以及第二平均值之比计算输出功率离散率，即通过输出功率离散率计算公式进行计算，此时，某测试时刻逆变器输出功率离散率可表示为/>。

需要说明的是，由于输出功率离散率反映了发电单元内逆变器的整体运行情况，即输出功率离散率数值越小，说明逆变器运行曲线越集中，被测单元发电单元运行情况也越稳定，从而作为故障检测的依据。

在另一个本发明实施例中，为了进一步限定及说明，步骤分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率包括：

获取所述汇流箱组串的组串电流，并计算所述组串电流的第三标准差以及第三平均值；

基于所述第三标准差以及所述第三平均值之比计算所述电流离散率。

为了有效基于电流离散率作为分布式光伏发电系统故障检测的依据，以提高分布式光伏发电系统的故障检测准确性，当前执行端在确定电流离散率时，首先获取汇流箱组串的组串电流。其中，组串电流可以基于汇流箱组串中各个汇流箱的组串组数确定，并基于第三标准差计算公式以及第三平均值计算公式进行计算。第三标准差计算公式为，第三平均值计算公式为/>，其中，I为测试时刻该逆变器下所带汇流箱第i组串的电流，单位为安培（A），N为逆变器下所带汇流箱电池组串的总数量，/>为测试时刻该逆变器下所带汇流箱组串电流的标准差，/>为测试时刻该逆变器下所带汇流箱组串电流的平均值，进而基于基于第三标准差以及第三平均值之比计算电流离散率。具体的，可基于电流离散率计算公式进行计算，电流离散率计算公式为/>。此时，由于汇流箱组串的电流离散率是指光伏电站某台逆变器所带汇流箱组串电流的离散率，其反映了逆变器下所有汇流箱电池组串的整体运行情况，电流离散率数值越小，说明各汇流箱组串电流曲线越集中，发电情况越稳定，从而作为故障检测的依据。

在另一个本发明实施例中，为了进一步限定及说明，步骤基于所述时间离散率、所述输出功率离散率以及所述电流离散率进行故障评估计算，得到所述分布式光伏发电系统的故障检测结果包括：

分别确定所述时间离散率的第一故障评分、所述输出功率离散率的第二故障评分、所述电流离散率的第三故障评分；

基于求和关系、故障权重计算所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分的故障汇总评分，确定所述故障检测结果。

为了实现基于时间离散率、输出功率离散率、电流离散率对分布式光伏发电系统进行故障检测，当前执行端在进行故障评估计算时，可以采用分别对时间离散率、输出功率离散率、电流离散率进行故障评估后，基于求和关系以及分布式光伏发电系统的故障权重计算最终的故障汇总评分，从而确定为分布式光伏发电系统的故障检测结果。

在一个具体的实施场景中，针对时间离散率的第一故障评分，可以采用对离散率划分级别范围确定对应的故障评分，例如，按照划分为四个评估结果的评估时间离散率范围进行确定，具体的，时间离散率在 0 ～ 1% 对应优秀等级；时间离散率在 1 ～ 3%对应良好等级；时间离散率在 3 ～ 5% 对应合格等级；时间离散率大于 5% 对应不合格等级，上述不同的评估结果可以预先配置对应的评估分值，本发明实施例不做具体限定。

在一个具体的实施场景中，针对输出功率离散率的第二故障评分，可以采用对离散率划分解包范围确定对应的故障评分，例如，按照划分为四个评估结果的评估输出功率离散率范围进行确定，具体的，输出功率离散率取值范围在0～5%以内，则确定为发电单元运行情况稳定；输出功率离散率取值范围在5%～10%以内，则确定为发电单元运行情况良好；输出功率离散率取值范围在10%～20%以内，则确定为发电单元运行情况有待提高；输出功率离散率取值大于20%，则确定为发电单元运行情况较差，影响电站发电量，需要进行整改，上述不同的评估结果可以预先配置对应的评估分值，本发明实施例不做具体限定。

在一个具体的实施场景中，针对电流离散率的第三故障评分，可以采用对电流离散率划分解包范围确定对应的故障评分，例如，按照划分为四个评估结果的评估输出电流离散率范围进行确定，具体的，若汇流箱组串电流离散率取值范围在0~5%以内，则确定为汇流箱支路电流运行稳定；若汇流箱组串电流离散率取值在5%~10%以内，则确定为汇流箱支路电流运行情况良好；若汇流箱组串电流离散率取值在10%~20%以内，则确定为汇流箱支路电流运行情况有待提高；若汇流箱支路电流离散率超过20%，说明汇流箱支路电流运行情况较差，影响电站发电量，必须进行整改，上述不同的评估结果可以预先配置对应的评估分值，本发明实施例不做具体限定。

需要说明的是，当确定出第一故障评分、第二故障评分、第三故障评分后，当前执行端采用离散率综合评分方式进行故障检测的判断，即基于求和关系、故障权重计算第一故障评分、第二故障评分、第三故障评分的故障汇总评分，即利用综合评分公式进行计算。综合评分公式为，其中，/>为第j项离散率，即第i个离散率的故障评分，/>为第j项离散率的权重；/>为3。本发明实施例中，计算得到的光伏电站基于离散率分析的综合得分，作为对光伏运维系统各设备、参数的发电一致性提供评估的依据，同时，可以定位电流偏低、为零的异常电池组串、输出功率较低的逆变器、发电小时数较低的方阵，大大提高了故障检测准确性。

在另一个本发明实施例中，为了进一步限定及说明，步骤得到所述分布式光伏发电系统的故障检测结果之后，所述方法还包括：

若所述故障检测结果为电网故障，则基于所述时间离散率的第一故障评分、所述输出功率离散率的第二故障评分、所述电流离散率的第三故障评分确定故障对象；

在故障检测界面中输出所述故障对象后，确定与所述故障对象匹配的故障运维策略，并向所述分布式光伏发电系统的运维终端发送所述故障运维策略。

为了实现对故障检测的定位排除，从而提高故障检测的有效性，当前执行端在得到故障检测结果之后，即可以通过基于第一故障评分、第二故障评分以及第三故障评分确定故障对象，此时，故障对象包括故障层级定位、故障时长定位、故障设备定位、故障电量定位中至少一项。其中，故障层级定位即为电网组件层级的故障定位，故障时长定位即为从确定故障检测结果为电网异常时刻进行计时的时长定位，故障设备定位即为光伏方阵、逆变器、汇流箱中影响故障检测结果为电网故障的设备定位，故障电量定位即为从确定为电网故障后所输出的电量值定位，本发明实施例不做具体限定。当前执行端确定故障对象后，在故障检测界面中输出此故障对象，以指示用户选取故障对象，从而确定匹配的故障运维策略。其中，故障运维策略为用于表征对故障对象进行故障运维的具体方法或策略，以便将此故障运维策略发送给分布式光伏发电系统的运维终端，以使持有运维终端的维修人员按照规定或者预先配置的故障运维策略进行维护，故障运维策略可以基于不同的故障对象以及维修人员的历史经验进行预先配置，本发明实施例不做具体限定。

在另一个本发明实施例中，为了进一步限定及说明，步骤基于所述时间离散率的第一故障评分、所述输出功率离散率的第二故障评分、所述电流离散率的第三故障评分确定故障对象包括：

基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分确定所述故障检测结果的正向差值，并基于所述正向差值从第一电网组件层级中查询出所述故障层级定位，所述正向差值用于表征影响所述故障检测结果的最大评分数值，所述第一电网组件层级包括至少三种基础组件对应的网络层级；和/或，

基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分分别对应的离散率波动时刻，并基于所述离散率波动时刻与实时定位时刻之间的差值确定所述故障时长定位；和/或，

基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分确定所述故障检测结果的正向差值，并基于所述正向差值从第二电网设备层级中查询出所述故障设备定位，所述正向差值用于表征影响所述故障检测结果的最大评分数值，所述第二电网设备层级包括组成所述分布式光伏发电系统的硬件设备层级；和/或，

基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分分别对应的离散率波动时刻，并基于所述离散率波动时刻截取与实时定位时刻之间的电量总值，确定为所述故障电量定位。

为了基于第一故障评分、第二故障评分以及第三故障评分准确筛选出故障对象，从而提高分布式光伏发电系统的故障检测效率，在一个具体的实施例中，确定故障对象为故障层级定位时，首先基于第一故障评分、第二故障评分、第三故障评分确定故障检测结果的正向差值。其中，所述正向差值用于表征影响所述故障检测结果的最大评分数值，由于故障检测结果是基于求和关系、故障权重计算第一故障评分、第二故障评分、第三故障评分的故障汇总评分，即可以通过数值进行表示，因此，正向差值即为第一故障评分、第二故障评分、第三故障评分分别与故障检测结果进行差值计算得到的正值结果，从而基于从正向差值从电网组件层级中查找出故障层级定位。此时，第一电网组件层级包括至少三种基础组件对应的网络层级，包括光伏方阵、逆变器、汇流箱等基础组件对应的网络层级，可以预先配置正向差值的定位阈值范围，以便进行匹配，定位阈值范围可以基于网络层级的大小进行配置，正向差值越小，所匹配的定位阈值范围越小，对应的网络层级越小，从而差值得到的故障层级越接近发电系统的初始端，本发明实施例不做具体限定。例如，第二故障评分与故障检测结果的差为正值，则从逆变器的电网层级中按照正向差值所对匹配的预设定位阈值范围差值到对应的故障层级定位，如构建分布式光伏发电站的第三层级发电站的逆变器为定位的故障逆变器，本发明实施例不做具体限定。

为了基于第一故障评分、第二故障评分以及第三故障评分准确筛选出故障对象，从而提高分布式光伏发电系统的故障检测效率，在一个具体的实施例中，确定故障对象为故障层级定位时，首先基于第一故障评分、第二故障评分、第三故障评分分别对应的离散率波动时刻。其中，离散率波动时刻可以按照第一故障评分、第二故障评分、第三故障评分中每一个计算评分确定为故障的时刻，将此时刻确定为离散率波动时刻，以基于离散率波动时刻与实时定位时刻之间的差值确定故障时长定位，此时，实时定位时刻即为当前执行端需要进行故障定位的时间，从而进行相减计算确定故障时长定位。

为了基于第一故障评分、第二故障评分以及第三故障评分准确筛选出故障对象，从而提高分布式光伏发电系统的故障检测效率，在一个具体的实施例中，确定故障对象为故障设备定位时，首先基于第一故障评分、第二故障评分、第三故障评分确定故障检测结果的正向差值。其中，正向差值用于表征影响所述故障检测结果的最大评分数值，由于故障检测结果是基于求和关系、故障权重计算第一故障评分、第二故障评分、第三故障评分的故障汇总评分，即可以通过数值进行表示，因此，正向差值即为第一故障评分、第二故障评分、第三故障评分分别与故障检测结果进行差值计算得到的正值结果，从而基于从正向差值从电网组件层级中查找出故障设备。此时，第一电网设备层级包括组成分布式光伏发电系统的硬件设备层级，包括光伏电站、集电线路、光伏方阵、逆变器、汇流箱等、光伏组串、光伏组件等设备的层级，可以预先配置正向差值的定位阈值范围，以便进行匹配，定位阈值范围可以基于设备层级的大小进行配置，正向差值越小，所匹配的定位阈值范围越小，对应的设备层级越小，从而差值得到的故障层级越接近发电系统的初始端，本发明实施例不做具体限定。

为了基于第一故障评分、第二故障评分以及第三故障评分准确筛选出故障对象，从而提高分布式光伏发电系统的故障检测效率，在一个具体的实施例中，确定故障对象为电量总值，首先基于第一故障评分、第二故障评分、第三故障评分分别对应的离散率波动时刻。其中，离散率波动时刻可以按照第一故障评分、第二故障评分、第三故障评分中每一个计算评分确定为故障的时刻，将此时刻确定为离散率波动时刻，以将离散率波动时刻作为起始时间截取至实时定位时刻之间的电量总值确定故障时长定位，此时，实时定位时刻即为当前执行端需要进行故障定位的时间，从而进行相减计算确定故障时长定位。

本发明实施例提供了一种分布式光伏发电系统的故障检测方法，与现有技术相比，本发明实施例通过确定分布式光伏发电系统中的光伏方阵、逆变器以及汇流箱组串；分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率；基于所述时间离散率、所述输出功率离散率以及所述电流离散率进行故障评估计算，得到所述分布式光伏发电系统的故障检测结果，实现分布式光伏发电系统的运维简化，统一光伏电站设备的故障检测标准，确保光伏电站发电效率的稳定，降低发电系统的安全隐患，从而提高分布式光伏发电系统的故障检测准确性。

进一步的，作为对上述图1所示方法的实现，本发明实施例提供了一种分布式光伏发电系统的故障检测装置，如图2所示，该装置包括：

第一确定模块21，用于确定分布式光伏发电系统中的光伏方阵、逆变器以及汇流箱组串；

第二确定模块22，用于分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率；

评估模块23，用于基于所述时间离散率、所述输出功率离散率以及所述电流离散率进行故障评估计算，得到所述分布式光伏发电系统的故障检测结果。

进一步地，所述第二确定模块，具体用于获取所述光伏方阵的目标光伏阵列的有效利用时间数，并计算所述有效利用时间数的第一标准差以及第一平均值，所述有效利用时间数为基于周期小时数、周期小时数发电量、发电系统额定电容量进行确定的；基于所述第一标准差以及所述第一平均值之比计算所述时间离散率。

进一步地，所述第二确定模块，具体还用于获取所述逆变器的输出功率，并计算所述输出功率的第二标准差以及第二平均值；基于所述第二标准差以及所述第二平均值之比计算所述输出功率离散率。

进一步地，所述第二确定模块，具体还用于获取所述汇流箱组串的组串电流，并计算所述组串电流的第三标准差以及第三平均值；基于所述第三标准差以及所述第三平均值之比计算所述电流离散率。

进一步地，所述评估模块，具体用于分别确定所述时间离散率的第一故障评分、所述输出功率离散率的第二故障评分、所述电流离散率的第三故障评分；基于求和关系、故障权重计算所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分的故障汇总评分，确定所述故障检测结果。

进一步地，所述系统还包括：

第三确定模块，用于若所述故障检测结果为电网故障，则基于所述时间离散率的第一故障评分、所述输出功率离散率的第二故障评分、所述电流离散率的第三故障评分确定故障对象，所述故障对象包括故障层级定位、故障时长定位、故障设备定位、故障电量定位中至少一项；

第四确定模块，用于在故障检测界面中输出所述故障对象后，确定与所述故障对象匹配的故障运维策略，并向所述分布式光伏发电系统的运维终端发送所述故障运维策略。

进一步地，所述第三确定模块，具体用于基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分确定所述故障检测结果的正向差值，并基于所述正向差值从第一电网组件层级中查询出所述故障层级定位，所述正向差值用于表征影响所述故障检测结果的最大评分数值，所述第一电网组件层级包括至少三种基础组件对应的网络层级；和/或，基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分分别对应的离散率波动时刻，并基于所述离散率波动时刻与实时定位时刻之间的差值确定所述故障时长定位；和/或，基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分确定所述故障检测结果的正向差值，并基于所述正向差值从第二电网设备层级中查询出所述故障设备定位，所述正向差值用于表征影响所述故障检测结果的最大评分数值，所述第二电网设备层级包括组成所述分布式光伏发电系统的硬件设备层级；和/或，基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分分别对应的离散率波动时刻，并基于所述离散率波动时刻截取与实时定位时刻之间的电量总值，确定为所述故障电量定位。

本发明实施例提供了一种分布式光伏发电系统的故障检测装置，与现有技术相比，本发明实施例通过确定分布式光伏发电系统中的光伏方阵、逆变器以及汇流箱组串；分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率；基于所述时间离散率、所述输出功率离散率以及所述电流离散率进行故障评估计算，得到所述分布式光伏发电系统的故障检测结果，实现分布式光伏发电系统的运维简化，统一光伏电站设备的故障检测标准，确保光伏电站发电效率的稳定，降低发电系统的安全隐患，从而提高分布式光伏发电系统的故障检测准确性。

根据本发明一个实施例提供了一种存储介质，所述存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的分布式光伏发电系统的故障检测方法。

图3示出了根据本发明一个实施例提供的一种终端的结构示意图，本发明具体实施例并不对终端的具体实现做限定。

如图3所示，该终端可以包括：处理器(processor)302、通信接口(CommunicationsInterface)304、存储器(memory)306、以及通信总线308。

其中：处理器302、通信接口304、以及存储器306通过通信总线308完成相互间的通信。

通信接口304，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。

处理器302，用于执行程序310，具体可以执行上述分布式光伏发电系统的故障检测方法实施例中的相关步骤。

具体地，程序310可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。

处理器302可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC（ApplicationSpecific Integrated Circuit），或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。终端包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个CPU；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC。

存储器306，用于存放程序310。存储器306可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。

程序310具体可以用于使得处理器302执行以下操作：

确定分布式光伏发电系统中的光伏方阵、逆变器以及汇流箱组串；

分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率；

基于所述时间离散率、所述输出功率离散率以及所述电流离散率进行故障评估计算，得到所述分布式光伏发电系统的故障检测结果。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分布式光伏发电系统的故障检测方法，其特征在于，包括：

确定分布式光伏发电系统中的光伏方阵、逆变器以及汇流箱组串；

分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率；

基于所述时间离散率、所述输出功率离散率以及所述电流离散率进行故障评估计算，得到所述分布式光伏发电系统的故障检测结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率包括：

获取所述光伏方阵的目标光伏阵列的有效利用时间数，并计算所述有效利用时间数的第一标准差以及第一平均值，所述有效利用时间数为基于周期小时数、周期小时数发电量、发电系统额定电容量进行确定的；

基于所述第一标准差以及所述第一平均值之比计算所述时间离散率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率包括：

获取所述逆变器的输出功率，并计算所述输出功率的第二标准差以及第二平均值；

基于所述第二标准差以及所述第二平均值之比计算所述输出功率离散率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率包括：

获取所述汇流箱组串的组串电流，并计算所述组串电流的第三标准差以及第三平均值；

基于所述第三标准差以及所述第三平均值之比计算所述电流离散率。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述时间离散率、所述输出功率离散率以及所述电流离散率进行故障评估计算，得到所述分布式光伏发电系统的故障检测结果包括：

分别确定所述时间离散率的第一故障评分、所述输出功率离散率的第二故障评分、所述电流离散率的第三故障评分；

基于求和关系、故障权重计算所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分的故障汇总评分，确定所述故障检测结果。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述得到所述分布式光伏发电系统的故障检测结果之后，所述方法还包括：

若所述故障检测结果为电网故障，则基于所述时间离散率的第一故障评分、所述输出功率离散率的第二故障评分、所述电流离散率的第三故障评分确定故障对象，所述故障对象包括故障层级定位、故障时长定位、故障设备定位、故障电量定位中至少一项；

在故障检测界面中输出所述故障对象后，确定与所述故障对象匹配的故障运维策略，并向所述分布式光伏发电系统的运维终端发送所述故障运维策略。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述时间离散率的第一故障评分、所述输出功率离散率的第二故障评分、所述电流离散率的第三故障评分确定故障对象包括：

基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分确定所述故障检测结果的正向差值，并基于所述正向差值从第一电网组件层级中查询出所述故障层级定位，所述正向差值用于表征影响所述故障检测结果的最大评分数值，所述第一电网组件层级包括至少三种基础组件对应的网络层级；和/或，

基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分分别对应的离散率波动时刻，并基于所述离散率波动时刻与实时定位时刻之间的差值确定所述故障时长定位；和/或，

基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分确定所述故障检测结果的正向差值，并基于所述正向差值从第二电网设备层级中查询出所述故障设备定位，所述正向差值用于表征影响所述故障检测结果的最大评分数值，所述第二电网设备层级包括组成所述分布式光伏发电系统的硬件设备层级；和/或，

基于所述第一故障评分、所述第二故障评分、所述第三故障评分分别对应的离散率波动时刻，并基于所述离散率波动时刻截取与实时定位时刻之间的电量总值，确定为所述故障电量定位。

8.一种分布式光伏发电系统的故障检测装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于确定分布式光伏发电系统中的光伏方阵、逆变器以及汇流箱组串；

第二确定模块，用于分别确定所述光伏方阵的时间离散率、所述逆变器的输出功率离散率以及所述汇流箱组串的电流离散率；

评估模块，用于基于所述时间离散率、所述输出功率离散率以及所述电流离散率进行故障评估计算，得到所述分布式光伏发电系统的故障检测结果。

9.一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的分布式光伏发电系统的故障检测方法对应的操作。

10.一种终端，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的分布式光伏发电系统的故障检测方法对应的操作。