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电流时间序列光伏故障在线监测

发布时间: 2021-11-17
截止日期:2021-12-31

价格 双方协商

地区： 河北省 保定市 市辖区

需求方： 英利***公司

行业领域

新能源产业

需求背景

开发新型的可再生能源已经成为了全世界关注的焦点，太阳能作为一种清洁的、永不枯竭的新型绿色能源正得到迅速的推广应用。但是光伏组件在长期工作中，难免会发生各种故障，这些故障的产生会降低电站的发电效率，严重时甚至发生火灾，危害社会财产安全。因此，如果对光伏发电阵列在运行状态中出现的故障能够及时地检测、定位并进一步告警，就能减少光伏系统因不正常运行而导致的能量损失，降低故障扩散的可能，避免安全事故的发生，从而提高光伏系统生命周期内的安全性及投入产出。

需解决的主要技术难题

一般情况下，光照度在短期内的变化趋于线性，因此每个组串的电流在短期内也将趋于线性。然而，当出现故障时，组串电流在时间序列上将会发生明显变化。由于光照度、温度等外界环境变换范围广泛等因素，难以采用简单的阈值判断方法对电流变化进行检测。

（1）红外图像检测方法，该方法能够对光伏阵列的老化、短路和开路进行检测和准确定位，但是需要高精度的红外摄像头，同时红外图像易受外界干扰，影响检测精度。

（2）CTCT型光伏阵列连接方式，并以检测电流为手段实现故障电池板定位，但需要的传感器较多且CTCT型连接方式的光伏阵列在实际中难以应用。

（3）基于异常值统计的故障检测和定位方法，包括3-Sigma Rule、Hampel Identifier和Boxplot Outlier。

（4）局部离群因子算法进行检测和定位，然而这些方法不适用于小型光伏阵列和组串式光伏电站。

期望实现的主要技术目标

结合LOF算法和滑动窗口发明一种基于电流时间序列的故障检测和定位方法，进而设计出一套光伏故障在线监测系统，该系统可适用于组串式和串并联式光伏发电系统。