[发明专利]一种光伏阵列实时状态监测与故障定位系统

权利要求书

1.一种光伏阵列实时状态监测与故障定位系统，其特征在于：包括电压电流传感电路、数据采集卡以及MATLAB上位机数据管理中心；

所述电压电流传感电路用以进行光伏阵列的电压和各个组串电流的检测；

所述MATLAB上位机数据管理中心用于进行数据采集卡包括采样方式设定、量程选择、单位转换、采样率设定、模式设定、通道使能的设置，以及读取系统时间、导入MySQL、故障定位、显示和处理数据；所述采样方式包括连续采集方式和采集占空比可调的间歇采集方式，两种采样方式均实现自动定时采集功能；

根据所述数据采集卡采集传输至MATLAB上位机数据管理中心的数据，MATLAB上位机数据管理中心通过采用阈值法－Hampel辨识法相结合的光伏阵列离群值检测算法，比较不同光伏组串瞬时电流进行异常检测实现故障定位；

所述阈值法－Hampel辨识法相结合的光伏阵列离群值检测算法，即在Hampel辨识法检测的基础上结合阈值，利用阈值法判定最终的可疑异常点，从而实现故障定位；

所述阈值法－Hampel辨识法相结合的光伏阵列离群值检测算法，具体实现过程如下：

以光伏阵列的各个组串电流作为样本，Hampel辨识法采用样本中值作为参考值，定义为：

式中，α为阈值参数，S是中值绝对偏差估计量；如果其中一光伏阵列组串电流x_i满足上面的条件，则将x_i判为离群值；

由于采用Hampel辨识法求出的上下限区间外的可疑异常点中可能会存在正常数据点，因此，还需通过阈值法选取确定一个组串电流离散率阈值，以此对可疑异常点进行最终判决，实现故障检测与故障组串的定位，而后通过对故障进行细化分类，即可实现故障类型的诊断。

2.根据权利要求1所述的一种光伏阵列实时状态监测与故障定位系统，其特征在于：所述故障包括组串级线线故障、阵列级线线故障、老化故障、阴影故障、开路故障；其中，组串级线线故障，即组串中一块或多块组件被短路；阵列级线线故障，即不同组串中电势差为一块或多块组件工作电压的电位点被短路；老化故障，即组串老化和阵列老化；阴影故障，即组串中一块或多块组件发生阴影遮挡；开路故障，即组串中连接线发生意外断路。

3.根据权利要求1所述的一种光伏阵列实时状态监测与故障定位系统，其特征在于：所述电压电流传感电路由供电模块、精密电阻、四运算放大器LM324、隔离型LV-25P霍尔电压传感器和HBC-LSP电流传感器组成。

4.根据权利要求1所述的一种光伏阵列实时状态监测与故障定位系统，其特征在于：所述数据采集卡采用Measurement Computing公司的高速多功能USB-1608G数据采集卡。