[发明专利]一种光伏组件阵列性能监测和故障识别的方法及系统

权利要求书

1.一种光伏组件阵列性能监测和故障识别的方法，其特征在于，所述方法包括：

S1:采集光伏阵列组件运行工况参数和运行性能参数，所述运行工况参数包括环境温度、辐射照度，所述运行性能参数包括组件工作温度、工作电流和电压；

S2:光伏阵列组件实时性能衰退监测；

S3:建立故障识别知识库，实现光伏阵列组件的故障识别和定位，所述S2中光伏阵列组件实时性能衰退监测方法包括：

S21，实时计算组件实际工作效率η_m；

S22，实时计算组件应达工作效率η_e；

S23，实时计算组件效率偏差Δη，并与性能衰退报警阈值Δη_th比较，判断其运行性能状态，所述S21中组件实际工作效率由S1测得的电流、电压和环境辐射照度计算获得，所述实际运行效率计算公式如下：

ηm=Ipv·VpvG·Apv---(1)]]>

式中，I_pv是光伏组件电流实测值，单位为A；

V_pv是光伏组件电压实测值，单位为V；

G是辐射照度测量值，单位为W/m²；

A_pv是光伏组件面积，单位为m²，所述S22中组件应达工作效率计算方法包括以下步骤：

第一步：建立以S1中所测的环境温度、辐射照度为输入，应达工作效率为输出的自适应神经模糊推理系统ANFIS网络模型；

第二步：采用全年筛选出的宽幅工况对应的“健康状态”历史数据训练模型；

第三步：利用训练出的模型实时计算实际工况下的工作效率应达值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S23中实时计算运行效率偏差Δη计算公式如下：

Δη＝|η_e-η_m|(2)

所述组件性能衰退报警阈值Δη_th确定方法为：针对组件运行中引起性能衰退的主要故障模式，所述主要故障模式中的故障包括遮蔽、脏污和老化，通过现场模拟遮挡、脏污和更换老化组件的试验方法，实时计算运行效率偏差，进而确定性能衰退报警阈值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S3中光伏阵列组件故障识别知识库建立包括：

步骤S31：利用主要故障模式及影响分析FMEA方法，分析光伏阵列组件故障模式的原因、识别特征和处理措施，组件故障模式的原因包括暂时性遮蔽、周期性遮蔽、脏污和老化；

步骤S32：根据组件故障模式的识别特征建立故障识别规则。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S31中所述的组件故障模式确定的识别特征为效率偏差Δη时间序列的特性和光伏组件五参数模型的特征参数A、R_S、I₀、R_SH，所述S32中组件故障模式识别规则包括：

If周期性性能衰退，Then周期性遮蔽；

If临时性性能衰退，Then暂时性遮蔽；

If永久性性能衰退，Then脏污或老化；

If永久性性能衰退And A、R_S、I₀增大And R_SH减小，Then老化。