[发明专利]基于随机森林算法的光伏电站阴影遮挡诊断方法及系统

权利要求书

1.基于随机森林算法的光伏电站阴影遮挡诊断方法，其特征是，包括：

对光伏电站逆变器基础遥测数据进行转换，得到与光伏组件遮挡故障相关的组串直流侧电流的离散率、太阳高度角、太阳方位角以及电站光伏组件的瞬时发电水平关键特征参数；

构建随机森林遮挡诊断模型并进行训练获得优化参数；具体步骤为：

按照信息增益分裂规则建立决策树；

建立随机森林遮挡诊断模型：

从原始训练集中随机又放回采样选出m个样本，共进行n次采样，生成n个训练集，并训练n个决策树模型；

对于每一个决策树模型，根据信息增益选择最好的特征进行分裂，直到节点的所有训练样例都属于同一类；

将生成的多棵决策树组成随机森林遮挡诊断模型，按照每棵树分类器投票决定最终分类结果；

利用网格搜索法对模型参数进行优化，选择最优参数组合；

将待测电站的电流的离散率、电站的瞬时发电水平、太阳高度角、太阳方位角输入至优化好的随机森林遮挡诊断模型进行诊断，获得遮挡诊断结果并在遮挡诊断结果上进行遮挡方位的判断。

2.如权利要求1所述的基于随机森林算法的光伏电站阴影遮挡诊断方法，其特征是，电站光伏组件的瞬时发电水平在计算时：

将电站按地理位置划分为若干个组，每组电站不少于设定座，通过变权重法用运行状态良好的电站发电水平作为组内标杆；

定义电站装机容量、组内电站数量，计算组内电站的标杆发电量；

计算每个电站的实际小时发电量与标杆电量比值；

将所有比值进行归一化，得光伏组件瞬时发电水平。

3.如权利要求1所述的基于随机森林算法的光伏电站阴影遮挡诊断方法，其特征是，太阳高度角在计算时：

基于电站所在的当地的真太阳时计算太阳时角；

基于太阳时角、电站纬度、太阳赤纬计算太阳高度角；

太阳方位角在计算时：

基于太阳高度角、太阳时角、电站纬度、太阳赤纬计算太阳方位角。

4.如权利要求1所述的基于随机森林算法的光伏电站阴影遮挡诊断方法，其特征是，计算直流侧电流离散率时：

设定电站内组串条数，定义各组串电流，定义电站内各组串电流的平均值，计算电流离散率。

5.如权利要求1所述的基于随机森林算法的光伏电站阴影遮挡诊断方法，其特征是，根据诊断结果对遮挡物的方位进行判断，具体方法为：根据一天内的各个时刻太阳方位角与阴影方位对应关系，将遮挡物的方位定为5个方向，时刻与遮挡物方位的对应表如下表：

6.基于随机森林算法的光伏电站阴影遮挡诊断服务器，其特征是，包括：

数据转换模块，被配置为：对光伏电站逆变器基础遥测数据进行转换，得到与光伏组件遮挡故障相关的组串直流侧电流的离散率、太阳高度角、太阳方位角以及电站光伏组件的瞬时发电水平关键特征参数；

模型建立模块，被配置为：构建随机森林遮挡诊断模型并进行训练获得优化参数；

遮挡判断模块，被配置为：将待测电站的电流的离散率、电站的瞬时发电水平、太阳高度角、太阳方位角输入至优化好的随机森林遮挡诊断模型进行诊断，获得遮挡诊断结果并在遮挡诊断结果上进行遮挡方位的判断。

7.基于随机森林算法的光伏电站阴影遮挡诊断系统，其特征是，包括：

逆变器，采集现场光伏电站数据，包括组串电流；

服务器，接收逆变器上传的采集数据并被配置为执行：

对光伏电站逆变器基础遥测数据进行转换，得到与光伏组件遮挡故障相关的组串直流侧电流的离散率、太阳高度角、太阳方位角以及电站光伏组件的瞬时发电水平关键特征参数；

构建随机森林遮挡诊断模型并进行训练获得优化参数；

将待测电站的电流的离散率、电站的瞬时发电水平、太阳高度角、太阳方位角输入至优化好的随机森林遮挡诊断模型进行诊断，获得遮挡诊断结果并在遮挡诊断结果上进行遮挡方位的判断；

展示终端，将接收服务器所推送的诊断结果。