分布式光伏发电系统的故障检测方法及装置与流程

本发明涉及一种电力，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：

1、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。

2、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。

技术实现思路

1、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。

2、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：

3、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；

4、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；

5、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。

6、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：

7、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；

8、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。

9、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：

10、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；

11、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。

12、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：

13、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；

14、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。

15、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：

16、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；

17、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。

18、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：

19、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；

20、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。

21、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：

22、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，

23、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，

24、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，

25、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。

26、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：

27、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；

28、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；

29、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。

30、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。

31、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。

32、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。

33、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。

34、进一步地，所述系统还包括：

35、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；

36、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。

37、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。

38、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。

39、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；

40、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。

41、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：

42、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。

43、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。