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申请/专利权人：华能太仓发电有限责任公司

摘要：本发明提供了一种光伏组件故障检测方法，属于光伏组件故障检测技术领域，本发明中通过开路电压和接入电压对光伏组件的故障情况进行综合评定，且采集了不同光照强度下的开路电压和接入电压，根据不同光照强度下的开路电压和接入电压的变化情况，得到开路电压变化向量和接入电压变化向量，通过变化量来体现光伏组件对于光照强度的敏感度，从而找到对光照强度不敏感的故障光伏组件，再通过故障预测模型，预测出光伏组件故障程度。本发明中通过不同光照强度下电压的变化情况，从而评估出光伏组件的故障程度，相比于现有光伏组件故障检测方法，更能精确的筛选出存在故障的光伏组件。

主权项：1.一种光伏组件故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采集每个光伏组件在不同光照强度下的开路电压和接入电压；S2、将各个光照强度下的开路电压构建为开路电压向量，将各个光照强度下的接入电压构建为接入电压向量；S3、提取开路电压向量的开路电压变化向量；S4、提取接入电压向量的接入电压变化向量；S5、分别对开路电压变化向量和接入电压变化向量提取电压变化特征值，并聚类处理，找到异常的电压变化特征值；S6、构建故障预测模型，基于异常的电压变化特征值，得到光伏组件故障程度；所述S3中提取的开路电压变化向量为：On＝{VO，n，1，...，VO，n，m，...，VO，n，M}，n＝1，...，N，其中，On为第n个开路电压变化向量，VO，n，1为第n个开路电压变化向量中第1个开路电压变化值，VO，n，m为第n个开路电压变化向量中第m个开路电压变化值，VO，n，M为第n个开路电压变化向量中第M个开路电压变化值，N为开路电压变化向量的数量，M为开路电压变化值的数量，n为开路电压变化向量的编号，m为开路电压变化值的编号；所述开路电压变化值为开路电压向量中两个相邻光照强度下开路电压的差值；所述S3中提取的接入电压变化向量为：Ai＝{VA，i，1，...，VA，i，j，...，VA，i，K}，i＝1，...，I，其中，Ai为第i个接入电压变化向量，VA，i，1为第i个接入电压变化向量中第1个接入电压变化值，VA，i，j为第i个接入电压变化向量中第j个接入电压变化值，VA，i，K为第i个接入电压变化向量中第K个接入电压变化值，I为接入电压变化向量的数量，K为接入电压变化值的数量，i为接入电压变化向量的编号，j为接入电压变化值的编号；所述接入电压变化值为接入电压向量中两个相邻光照强度下接入电压的差值；所述S5包括以下分步骤：S51、对开路电压变化向量提取开路电压变化特征值；S52、对接入电压变化向量提取接入电压变化特征值；S53、对开路电压变化特征值和接入电压变化特征值分别进行聚类处理，得到各个类；S54、找到特征值数量小于数量阈值的类，并将该类中的开路电压变化特征值或接入电压变化特征值作为异常的电压变化特征值；所述S51中开路电压变化特征值的表达式为： 其中，On，b为第n个开路电压变化向量的开路电压变化特征值，VO，n，m为第n个开路电压变化向量中第m个开路电压变化值，M为开路电压变化值的数量，n为开路电压变化向量的编号，m为开路电压变化值的编号；所述S52中接入电压变化特征值的表达式为： 其中，Ai,b为第i个接入电压变化向量的接入电压变化特征值，VA，i，j为第i个接入电压变化向量中第j个接入电压变化值，i为接入电压变化向量的编号，j为接入电压变化值的编号，K为接入电压变化值的数量；所述S53包括以下分步骤：S531、将所有开路电压变化特征值或所有接入电压变化特征值构成为一个集合；S532、从集合中取一个元素，作为参考值，计算参考值与其他元素之间的相似度；S533、判断是否存在相似度大于相似阈值的元素，若是，则将相似度大于相似阈值的元素和参考值归为一类，并跳转至步骤S534，若否，则将参考值归为一类，并跳转至步骤S534；S534、从集合中剔除已有对应类的元素，并跳转至步骤S532，直到集合中无元素；所述S6中故障预测模型包括：开路电压异常预测单元、接入电压异常预测单元和故障程度预测单元；所述开路电压异常预测单元用于根据异常的开路电压变化特征值，计算开路电压异常值；所述接入电压异常预测单元用于根据异常的接入电压变化特征值，计算接入电压异常值；所述故障程度预测单元用于根据开路电压异常值和接入电压异常值，计算光伏组件故障程度；所述开路电压异常预测单元的表达式为：C1＝tanhω1Vab1+b1其中，C1为开路电压异常值，tanh为双曲正切函数，Vab1为异常的开路电压变化特征值，ω1为Vab1的权重，b1为Vab1的偏置；所述接入电压异常预测单元的表达式为：C2＝tanhω2Vab2+b2其中，C2为接入电压异常值，tanh为双曲正切函数，Vab2为异常的接入电压变化特征值，ω2为Vab2的权重，b2为Vab2的偏置；所述故障程度预测单元的表达式为：de＝ω3C1+ω4C2其中，de为光伏组件故障程度，ω3为开路电压异常值C1的权重，ω4为接入电压异常值C2的权重。

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