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低压分布式光伏出力异常的诊断方法及系统、设备、存储介质

更新时间:2024-07-01
低压分布式光伏出力异常的诊断方法及系统、设备、存储介质 专利申请类型:发明专利;
源自:北京高价值专利检索信息库;

专利名称:低压分布式光伏出力异常的诊断方法及系统、设备、存储介质

专利类型:发明专利

专利申请号:CN202111324306.9

专利申请(专利权)人:北京市腾河智慧能源科技有限公司
权利人地址:北京市昌平区回龙观镇北农路2号主楼D座1507室(昌平示范园)

专利发明(设计)人:张开,黄潇成

专利摘要:本发明公开了一种低压分布式光伏出力异常的诊断方法及系统、设备、存储介质,所述诊断方法通过在晴天的第一时间段内采集所有光伏同一时间节点的单位级发电量,并计算得到第一时间段内每户光伏的出力占台区光伏总出力的第一比例,将该第一比例作为后续台区每户光伏是否正常出力的判断标准。然后,在下一时间段采集所有光伏在同一时间节点的单位级发电量,并计算得到每个时间节点每户光伏的出力占台区光伏总出力的第二比例,将第二比例与第一比例进行比较,即将后续每户光伏的出力占比情况与判断标准进行对比,若第二比例与第一比例的比值小于第一阈值,则判断该户光伏不出力,将诊断结果上报至主站,由主站通知故障光伏业主,以便于及时检修。

主权利要求:
1.一种低压分布式光伏出力异常的诊断方法,用于对低压台区内的分布式光伏进行出力情况进行诊断,所述低压台区内存在至少两户光伏用户,其特征在于,包括以下内容:在晴天时,采集第一时间段内台区所有光伏在同一时间节点的单位级发电量,并计算得到在该第一时间段内每户光伏的出力占台区光伏总出力的第一比例;
在第二时间段内,采集台区内所有光伏在同一时间节点的单位级发电量,在每个时间节点计算得到每户光伏的出力占台区光伏总出力的第二比例;
针对每户光伏,将第二比例与第一比例进行比较,若第二比例与第一比例的比值小于预设的第一阈值时,则诊断该户光伏不出力;
将诊断结果上报至主站,由主站通知光伏业主;
所述针对每户光伏,将第二比例与第一比例进行比较,若第二比例与第一比例的比值小于预设的第一阈值时,则诊断该户光伏不出力的步骤包括以下内容:若第二比例与第一比例的比值大于第一阈值且小于第二阈值,则诊断该户光伏出力异常减少,若第二比例与第一比例的比值大于第二阈值且小于第三阈值,则诊断该户光伏出力正常,若第二比例与第一比例的比值大于第三阈值,则诊断该户光伏出力异常增加。
2.如权利要求1所述的低压分布式光伏出力异常的诊断方法,其特征在于,在所述针对每户光伏,将第二比例与第一比例进行比较,若第二比例与第一比例的比值小于预设的第一阈值时,则诊断该户光伏不出力的步骤之前还包括以下内容:在晴天时的第一时间段内,计算得到台区总光伏的最大单位级总发电量,在第二时间段内,计算得到每个时间节点台区总光伏的实际单位级总发电量,将每个时间节点的实际单位级总发电量与所述最大单位级总发电量进行比较,若某个时间节点的实际单位级总发电量小于所述最大单位级总发电量与预设比例的乘积,则在该时间节点不进行光伏诊断。
3.如权利要求2所述的低压分布式光伏出力异常的诊断方法,其特征在于,在所述将诊断结果上报至主站,由主站通知光伏业主的步骤之后还包括以下内容:判断第二时间段内是否有时间节点的实际单位级总发电量大于所述最大单位级总发电量,若有,则将该时间节点的实际单位级总发电量作为新的最大单位级总发电量。
4.如权利要求1所述的低压分布式光伏出力异常的诊断方法,其特征在于,当台区内存在至少一户光伏出力异常时,所述诊断方法还包括以下内容:在第一时间段内的某个时间节点,将每户光伏的单位级发电量两两进行比对,记录下任意两户光伏的单位级发电量的第一比值,在第二时间段内发生故障的时间节点,将每户光伏的单位级发电量两两进行比对,记录下任意两户光伏的单位级发电量的第二比值,将每个第二比值与每个第一比值进行一一对应比较,若第二比值与第一比值不同,则对参与比较的两户光伏各自进行一次标记,比对完成后,统计每户光伏的标记次数,若某户光伏的标记次数超过预设值,则诊断该户光伏出力异常。
5.如权利要求1所述的低压分布式光伏出力异常的诊断方法,其特征在于,所述针对每户光伏,将第二比例与第一比例进行比较,若第二比例与第一比例的比值小于预设的第一阈值时,则诊断该户光伏不出力的步骤还包括以下内容:获取每个光伏用户的报装容量,计算得到每个时间节点每个光伏用户的单位报装容量的实际发电量,若光伏用户的单位报装容量的实际发电量在预设范围内,则诊断该户光伏出力正常,否则诊断该户光伏出力异常。
6.如权利要求5所述的低压分布式光伏出力异常的诊断方法,其特征在于,所述针对每户光伏,将第二比例与第一比例进行比较,若第二比例与第一比例的比值小于预设的第一阈值时,则诊断该户光伏不出力的步骤还包括以下内容:通过光辐照度感应装置测量每个时间节点的光辐照强度,并基于光辐照强度计算得到每个时间节点的单位报装容量的理论发电量,若光伏用户的单位报装容量的实际发电量在计算得到的理论发电量的预设偏移范围内,则诊断该户光伏出力正常,否则诊断该户光伏出力异常。
7.一种低压分布式光伏出力异常的诊断系统,采用如权利要求1~6任一项所述的方法,其特征在于,包括:第一计算模块,用于在晴天时采集第一时间段内台区所有光伏在同一时间节点的单位级发电量,并计算得到在该第一时间段内每户光伏的出力占台区光伏总出力的第一比例;
第二计算模块,用于在第二时间段内采集台区内所有光伏在同一时间节点的单位级发电量,在每个时间节点计算得到每户光伏的出力占台区光伏总出力的第二比例;
诊断分析模块,用于针对每户光伏,将第二比例与第一比例进行比较,若第二比例与第一比例的比值小于预设的第一阈值时,则诊断该户光伏不出力;
上传模块,用于将诊断结果上报至主站,由主站通知光伏业主。
8.一种设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序,用于执行如权利要求1~6任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读取的存储介质,用于存储对低压分布式光伏进行出力异常诊断的计算机程序,其特征在于,所述计算机程序在计算机上运行时执行如权利要求1~6任一项所述的方法的步骤。 说明书 : 低压分布式光伏出力异常的诊断方法及系统、设备、存储介质技术领域[0001] 本发明涉及低压分布式光伏技术领域,特别地,涉及一种低压分布式光伏出力异常的诊断方法及系统、设备、计算机可读取的存储介质。背景技术[0002] 随着双碳目标的提出,低压分布式光伏呈现爆发式的增长,目前,低压分布式光伏存在以下两个问题:[0003] 1)、当低压分布式光伏板或逆变器等光伏系统组件产生故障时,将造成光伏系统出力异常(减少),对于已建设分布式光伏的用户来说,缺乏监测此类现象及收到信息提示的手段。虽然,目前市场上部分光伏系统商家可提供给用户查看光伏出力的服务,但当光伏出力减少时,光伏系统无法准确判断是天气情况造成的出力减少还是由光伏组件故障造成的出力减少,也就无法向用户进行光伏故障提示,而用户将承担由于光伏出力减少,没有及时进行检修而造成的经济损失;[0004] 2)、在部分地区,居民用户报装低压光伏,将光伏发出的电售给电网以获得盈利,这样的政策催生了私装光伏的现象,当用户私装光伏量较少时,电网难以通过分析光伏电表冻结数据去判定用户是否超过了报装范围,因为即使在辐照度理想的情况下,光伏真实出力也低于装机容量。发明内容[0005] 本发明提供了一种低压分布式光伏出力异常的诊断方法及系统、设备、计算机可读取的存储介质,以解决目前的低压分布式光伏系统无法对单户光伏的出力异常情况进行诊断的技术问题。[0006] 根据本发明的一个方面,提供一种低压分布式光伏出力异常的诊断方法,用于对低压台区内的分布式光伏进行出力情况进行诊断,所述低压台区内存在至少两户光伏用户,包括以下内容:[0007] 在晴天时,采集第一时间段内台区所有光伏在同一时间节点的单位级发电量,并计算得到在该第一时间段内每户光伏的出力占台区光伏总出力的第一比例;[0008] 在第二时间段内,采集台区内所有光伏在同一时间节点的单位级发电量,在每个时间节点计算得到每户光伏的出力占台区光伏总出力的第二比例;[0009] 针对每户光伏,将第二比例与第一比例进行比较,若第二比例与第一比例的比值小于预设的第一阈值时,则诊断该户光伏不出力;[0010] 将诊断结果上报至主站,由主站通知光伏业主。[0011] 进一步地,在所述针对每户光伏,将第二比例与第一比例进行比较,若第二比例与第一比例的比值小于预设的第一阈值时,则诊断该户光伏不出力的步骤之前还包括以下内容:[0012] 在晴天时的第一时间段内,计算得到台区总光伏的最大单位级总发电量,在第二时间段内,计算得到每个时间节点台区总光伏的实际单位级总发电量,将每个时间节点的实际单位级总发电量与所述最大单位级总发电量进行比较,若某个时间节点的实际单位级总发电量小于所述最大单位级总发电量与预设比例的乘积,则在该时间节点不进行光伏诊断。[0013] 进一步地,在所述将诊断结果上报至主站,由主站通知光伏业主的步骤之后还包括以下内容:[0014] 判断第二时间段内是否有时间节点的实际单位级总发电量大于所述最大单位级总发电量,若有,则将该时间节点的实际单位级总发电量作为新的最大单位级总发电量。[0015] 进一步地,所述针对每户光伏,将第二比例与第一比例进行比较,若第二比例与第一比例的比值小于预设的第一阈值时,则诊断该户光伏不出力的步骤还包括以下内容:[0016] 若第二比例与第一比例的比值大于第一阈值且小于第二阈值,则诊断该户光伏出力异常减少,若第二比例与第一比例的比值大于第二阈值且小于第三阈值,则诊断该户光伏出力正常,若第二比例与第一比例的比值大于第三阈值,则诊断该户光伏出力异常增加。[0017] 进一步地,当台区内存在至少一户光伏出力异常时,所述诊断方法还包括以下内容:[0018] 在第一时间段内的某个时间节点,将每户光伏的单位级发电量两两进行比对,记录下任意两户光伏的单位级发电量的第一比值,在第二时间段内发生故障的时间节点,将每户光伏的单位级发电量两两进行比对,记录下任意两户光伏的单位级发电量的第二比值,将每个第二比值与每个第一比值进行一一对应比较,若第二比值与第一比值不同,则对参与比较的两户光伏各自进行一次标记,比对完成后,统计每户光伏的标记次数,若某户光伏的标记次数超过预设值,则诊断该户光伏出力异常。[0019] 进一步地,所述针对每户光伏,将第二比例与第一比例进行比较,若第二比例与第一比例的比值小于预设的第一阈值时,则诊断该户光伏不出力的步骤还包括以下内容:[0020] 获取每个光伏用户的报装容量,计算得到每个时间节点每个光伏用户的单位报装容量的实际发电量,若光伏用户的单位报装容量的实际发电量在预设范围内,则诊断该户光伏出力正常,否则诊断该户光伏出力异常。[0021] 进一步地,所述针对每户光伏,将第二比例与第一比例进行比较,若第二比例与第一比例的比值小于预设的第一阈值时,则诊断该户光伏不出力的步骤还包括以下内容:[0022] 通过光辐照度感应装置测量每个时间节点的光辐照强度,并基于光辐照强度计算得到每个时间节点的单位报装容量的理论发电量,若光伏用户的单位报装容量的实际发电量在计算得到的理论发电量的预设偏移范围内,则诊断该户光伏出力正常,否则诊断该户光伏出力异常。[0023] 另外,本发明还提供一种低压分布式光伏出力异常的诊断系统,包括:[0024] 第一计算模块,用于在晴天时采集第一时间段内台区所有光伏在同一时间节点的单位级发电量,并计算得到在该第一时间段内每户光伏的出力占台区光伏总出力的第一比例;[0025] 第二计算模块,用于在第二时间段内采集台区内所有光伏在同一时间节点的单位级发电量,在每个时间节点计算得到每户光伏的出力占台区光伏总出力的第二比例;[0026] 诊断分析模块,用于针对每户光伏,将第二比例与第一比例进行比较,若第二比例与第一比例的比值小于预设的第一阈值时,则诊断该户光伏不出力;[0027] 上传模块,用于将诊断结果上报至主站,由主站通知光伏业主。[0028] 另外,本发明还提供一种设备,包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序,用于执行如上所述的方法的步骤。[0029] 另外,本发明还提供一种计算机可读取的存储介质,用于存储对低压分布式光伏进行出力异常诊断的计算机程序,所述计算机程序在计算机上运行时执行如上所述的方法的步骤。[0030] 本发明具有以下效果:[0031] 本发明的低压分布式光伏出力异常的诊断方法,通过在晴天的第一时间段内采集所有光伏同一时间节点的单位级发电量,并计算得到第一时间段内每户光伏的出力占台区光伏总出力的第一比例,将该第一比例作为后续台区每户光伏是否正常出力的判断标准。然后,在下一时间段采集所有光伏在同一时间节点的单位级发电量,并计算得到每个时间节点每户光伏的出力占台区光伏总出力的第二比例,将第二比例与第一比例进行比较,即将后续每户光伏的出力占比情况与判断标准进行对比,若第二比例与第一比例的比值小于第一阈值,则判断该户光伏不出力,则可能存在该户光伏并网失败或者逆变器跳闸等故障导致光伏未接入电网。将诊断结果上报至主站,由主站通知故障光伏业主,以便于及时检修。本发明的低压分布式光伏出力异常的诊断方法,可基于光伏电表的电能冻结数据对每户光伏的出力情况进行自动诊断,且诊断结果准确度高。[0032] 另外,本发明的低压分布式光伏出力异常的诊断系统、设备、计算机可读取的存储介质同样具有上述优点。[0033] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。附图说明[0034] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:[0035] 图1是本发明优选实施例的低压分布式光伏出力异常的诊断方法的流程示意图。[0036] 图2是本发明第二实施例的低压分布式光伏出力异常的诊断方法的流程示意图。[0037] 图3是本发明第三实施例的低压分布式光伏出力异常的诊断方法的流程示意图。[0038] 图4是本发明第四实施例的低压分布式光伏出力异常的诊断方法的流程示意图。[0039] 图5是本发明第五实施例的低压分布式光伏出力异常的诊断系统的模块结构示意图。具体实施方式[0040] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。[0041] 如图1所示,本发明的第一实施例提供一种低压分布式光伏出力异常的诊断方法,用于对低压台区内的分布式光伏进行出力情况进行诊断,所述低压台区内存在至少两户光伏用户,包括以下内容:[0042] 步骤S1:在晴天时,采集第一时间段内台区所有光伏在同一时间节点的单位级发电量,并计算得到在该第一时间段内每户光伏的出力占台区光伏总出力的第一比例;[0043] 步骤S2:在第二时间段内,采集台区内所有光伏在同一时间节点的单位级发电量,在每个时间节点计算得到每户光伏的出力占台区光伏总出力的第二比例;[0044] 步骤S3:针对每户光伏,将第二比例与第一比例进行比较,若第二比例与第一比例的比值小于预设的第一阈值时,则诊断该户光伏不出力;[0045] 步骤S4:将诊断结果上报至主站,由主站通知光伏业主。[0046] 可以理解,本实施例的低压分布式光伏出力异常的诊断方法,通过在晴天的第一时间段内采集所有光伏同一时间节点的单位级发电量,并计算得到第一时间段内每户光伏的出力占台区光伏总出力的第一比例,将该第一比例作为后续台区每户光伏是否正常出力的判断标准。然后,在下一时间段采集所有光伏在同一时间节点的单位级发电量,并计算得到每个时间节点每户光伏的出力占台区光伏总出力的第二比例,将第二比例与第一比例进行比较,即将后续每户光伏的出力占比情况与判断标准进行对比,若第二比例与第一比例的比值小于第一阈值,则判断该户光伏不出力,则可能存在该户光伏并网失败或者逆变器跳闸等故障导致光伏未接入电网。将诊断结果上报至主站,由主站通知故障光伏业主,以便于及时检修。本发明的低压分布式光伏出力异常的诊断方法,可基于光伏电表的电能冻结数据对每户光伏的出力情况进行自动诊断,且诊断结果准确度高。[0047] 可以理解,在所述步骤S1中,可以根据电表的档案配置判断哪些电表是光伏电表,在晴天时,采集第一时间段内台区所有光伏电表在同一时间节点的单位级发电量,其中,第一时间段为一周、两周、一个月或者两个月,具体时间可以根据实际情况进行选择,单位级发电量可以采用15分钟级发电量或者30分钟级发电量,具体选择可以根据实际情况进行选择,本实施例采用15分钟级发电量作为示例说明,即每间隔15分钟对电表的电能数据进行冻结并采集,一天内可以采集到96个点的电能冻结数据,相邻两个冻结时间节点之间的电量冻结数据则为一个15分钟级发电量。然后,计算得到第一时间段内,每个光伏的发电量占台区光伏总发电量的第一比例。例如,台区内的光伏电表为β=[β1、β2、...、βn],所有光伏在第一时间段内的总发电量为φ=φ1+φ2+...+φn,则第一时间段内每户光伏的出力占比为[φ1/φ、φ2/φ、...、φn/φ]。可以理解,在第一时间段内,台区所有光伏均正常工作,并且只进行数据采集和计算,不进行光伏出力诊断。[0048] 可以理解,在所述步骤S2中,在后续的第二时间段内,同样采集台区内所有光伏在同一冻结时间节点的15分钟级发电量,并计算得到在每个冻结时间节点每户光伏的出力占比,即第二比例。其中,第二时间段可以根据需要进行选择,可以与第一时间段的时间长度相同或不同。[0049] 可以理解,在所述步骤S3中,将每户光伏对应的第二比例与第一比例进行比较,如果第二比例与第一比例的比值小于预设的第一阈值时,例如小于10%,则诊断该户光伏不出力,可能存在该户光伏并网失败或者逆变器跳闸等故障导致光伏未接入电网。[0050] 可以理解,在所述步骤S4中,当判定出台区内有光伏不出力时,将异常信息发送至主站,主站将信息通知电网公司员工和故障光伏业主,以便于及时进行检修。[0051] 可选地,如图2所示,在本发明的第二实施例中,所述诊断方法在步骤S3之前还包括以下内容:[0052] 步骤S23:在晴天时的第一时间段内,计算得到台区总光伏的最大单位级总发电量,在第二时间段内,计算得到每个时间节点台区总光伏的实际单位级总发电量,将每个时间节点的实际单位级总发电量与所述最大单位级总发电量进行比较,若某个时间节点的实际单位级总发电量小于所述最大单位级总发电量与预设比例的乘积,则在该时间节点不进行光伏诊断。[0053] 具体地,在晴天时的第一时间段内,将每个冻结时间节点每户光伏的15分钟级发电量进行累加,得到台区总光伏在每个冻结时间节点的总发电量,从多个冻结时间节点的总发电量中筛选出最大者,作为台区总光伏的最大单位级总发电量。然后,同样地,在第二时间段内,计算出台区总光伏在每个冻结时间节点的实际单位级总发电量。将第二时间段内的每个冻结时间节点的台区总光伏的实际单位级总发电量与之前的台区总光伏的最大单位级总发电量进行比较,如果某个时间节点的实际单位级总发电量小于所述最大单位级总发电量与预设比例的乘积,例如小于最大单位级总发电量的30%,则意味着整个台区光伏出力都不正常,可能是采集时间处于晚上或者阴天,由于受到光照的影响,即使是光伏正常情况下,光伏的出力波动也非常大,不具备参考价值,甚至会导致诊断出错的情况。因此,当某个冻结时间节点的实际单位级总发电量小于最大单位级总发电量的30%时,针对该冻结时间节点不进行光伏异常诊断。[0054] 可选地,如图3所示,在本发明的第三实施例中,所述诊断方法在所述步骤S4之后还包括以下内容:[0055] 步骤S5:判断第二时间段内是否有时间节点的实际单位级总发电量大于所述最大单位级总发电量,若有,则将该时间节点的实际单位级总发电量作为新的最大单位级总发电量。[0056] 具体地,若在实际诊断过程中,存在某一时间节点的实际单位级总发电量大于之前第一时间段内计算得到的最大单位级总发电量,则将该时间节点的实际单位级总发电量作为新的最大单位级总发电量。当存在多个时间节点的实际单位级总发电量均大于之前的最大单位级总发电量,则从中筛选出最大者作为新的最大单位级总发电量。[0057] 可以理解,所述步骤S3还包括以下内容:[0058] 若第二比例与第一比例的比值大于第一阈值且小于第二阈值,则诊断该户光伏出力异常减少,若第二比例与第一比例的比值大于第二阈值且小于第三阈值,则诊断该户光伏出力正常,若第二比例与第一比例的比值大于第三阈值,则诊断该户光伏出力异常增加。[0059] 具体地,如果某个光伏对应的第二比例与第一比例的比值大于10%且小于90%,则诊断该户光伏出力异常减少,若第二比例与第一比例的比值大于90%且小于110%,则诊断该户光伏出力正常,若第二比例与第一比例的比值大于110%,则诊断该户光伏出力异常增加。其中,每个阈值的具体取值可以根据实际需要进行选择,在此不做具体限定。[0060] 可以理解,当某一光伏用户的出力占台区总光伏出力的比例发生较大改变时,例如第二比例与第一比例的比值为30%时,可判定该光伏用户数据出现异常,从而发出光伏异常出力告警。但是,当某光伏异常用户出力比例发生较大改变时,台区内其余正常用户的出力比例也将发生改变,例如光伏异常用户出现出力减少事件,台区内其余正常光伏用户将可能会被判定为发生光伏异常增加事件,这将对正常用户的诊断结果会产生影响,尤其是当台区内光伏数量较少时,这种影响将会变大。[0061] 可选地,如图4所示,在本发明的第四实施例中,当台区内存在至少一户光伏出力异常时,所述诊断方法还包括以下内容:[0062] 步骤S6:在第一时间段内的某个时间节点,将每户光伏的单位级发电量两两进行比对,记录下任意两户光伏的单位级发电量的第一比值,在第二时间段内发生故障的时间节点,将每户光伏的单位级发电量两两进行比对,记录下任意两户光伏的单位级发电量的第二比值,将每个第二比值与每个第一比值进行一一对应比较,若第二比值与第一比值不同,则对参与比较的两户光伏各自进行一次标记,比对完成后,统计每户光伏的标记次数,若某户光伏的标记次数超过预设值,则诊断该户光伏出力异常。[0063] 具体地,在所有光伏正常工作的第一时间段内,选取任意一个冻结时间点,将每户光伏的15分钟级发电量进行两两比对,并记录下任意两户光伏的15分钟级发电量的第一比值。然后,在第二时间段内发生故障的时间节点,同样进行两两比对,记录下故障时间节点时任意两户光伏的15分钟级发电量的第二比值。再针对进行比较的两户光伏,将其对应的第二比值与第一比值进行一一对应比较,如果两个比值不同,则对参与比较的两户光伏各自进行一次标记。在完成故障时间节点所有的第二比值与对应的第一比值的比对后,统计每户光伏的标记次数,若某户光伏的标记次数超过预设值,则诊断该户光伏出力异常。例如,某户光伏的标记次数为Y,台区内的光伏数量为y,当标记次数Y/y大于预设常数a时,0<a≤(y‑1)/y,则判定该户光伏出现出力异常事件。可以理解,通过将故障状态下的任意两户光伏发电量的第二比值与正常状态下任意两户光伏发电量的第一比值进行比较,一旦某户光伏出现出力异常情况,则其第二比值与第一比值会不同,由此可以更加准确地诊断出故障光伏,并且不会由于故障光伏的影响而导致正常光伏被误诊断。[0064] 可选地,所述步骤S3还包括以下内容:[0065] 获取每个光伏用户的报装容量,计算得到每个时间节点每个光伏用户的单位报装容量的实际发电量,若光伏用户的单位报装容量的实际发电量在预设范围内,则诊断该户光伏出力正常,否则诊断该户光伏出力异常。[0066] 具体地,获取每个光伏用户的报装容量P,然后将各个光伏用户在每个时间节点的15分钟级发电量Φ除以报装容量P,从而计算得到每个时间节点每个光伏用户的单位报装容量的实际发电量Q,Q=Φ/P。预设光伏的过出力偏移常数A(A>0)和欠出力偏移常数B(B<0),若某个时间节点的单位报装容量的实际发电量处于预设范围内,即Q∈(Q+BQ,Q+AQ)内,则判定该时间节点光伏出力正常,否则判定光伏出力异常。[0067] 可选地,所述步骤S3还包括以下内容:[0068] 通过光辐照度感应装置测量每个时间节点的光辐照强度,并基于光辐照强度计算得到每个时间节点的单位报装容量的理论发电量,若光伏用户的单位报装容量的实际发电量在计算得到的理论发电量的预设偏移范围内,则诊断该户光伏出力正常,否则诊断该户光伏出力异常。[0069] 具体地,通过在台区内建立光辐照度感应装置,可以测量台区内每个时间节点的光辐照强度δ,则可以计算得到每个时间节点的单位报装容量的理论发电量Q’,Q’=f(δ)。然后,将每户光伏单位报装容量的实际发电量Q与理论发电量Q’进行比对,若光伏用户的单位报装容量的实际发电量在计算得到的理论发电量的预设偏移范围内,即Q∈(bQ’,aQ’),则诊断该户光伏出力正常,否则诊断该户光伏出力异常。其中,a,b为系数,a>b>0。[0070] 可选的,所述步骤S3还包括以下内容:[0071] 假设第一时间段内某光伏单户出力电量为a,台区光伏总出力为A,第二时间段内某光伏单户出力为b,台区光伏总出力为B,则第一时间段内该光伏用户出力占台区光伏总出力的比例θ1=a/A,第二时间段内该光伏用户出力占台区光伏总出力的比例θ2=b/B,设置β1=(θ1‑θ2)/θ1,且β1的权重为w1,设置β2=g(θ1‑θ2),函数g()用于衡量用户光伏实际出力电量与理想出力电量的差距(量的差距,非比例差距),且量纲与β1一致,则光伏出力异常程度系数f=β1w1+β2w2,w1、w2为权重系数,w1+w2=1。从而可以基于光伏出力异常程度系数来判断光伏出力是否正常,例如将计算得到的光伏出力异常程度系数f与预设的安全系数范围进行比较,若光伏出力异常程度系数f在预设的安全系数范围内,则判定光伏正常处理,若不在预设的安全系数范围内,则判定光伏出力异常。[0072] 可以理解,对于安装了大量光伏板的光伏用户而言,当其发生故障的光伏数量较少时,按照之前仅从比例减少的角度难以准确地诊断出有少量光伏存在出力异常。因此,通过采用线性加权求和法,从比例的角度和出力量的角度进行综合判断,当某安装了大量光伏板的光伏用户有少量光伏板出现故障时,也可以准确地诊断出光伏用户出力异常。[0073] 进一步可选地,所述步骤S3还包括以下内容:[0074] 选取计算日前一个月的所有单户光伏的多时间尺度的光伏出力异常程度系数,其中,时间尺度包括小时、日、周和月;[0075] 将光伏出力异常程度系数按时间尺度进行差分,获得不同时间尺度的异常程度系数差分序列;[0076] 当分布式光伏中只存在一个单户光伏出现长期缓慢故障时,该单户光伏与台区总光伏之间的差值矩阵必然存在下降趋势,因此,对各时间尺度的异常程度系数差分序列进行操作,寻找差分值为负的点,并对下降点进行标记;[0077] 判断所标记的下降点前后N个点位,若前后两个点位都不存在上升情况,则判断该点位为关键下降点位,并对该光伏用户标记异常。[0078] 可以理解,在光伏异常诊断中,尤其是在发生时间较为缓慢(如光伏板加速老化,热斑效应)等问题时,由于这种现象对光伏板出力的影响有可能并不大,加上存在一定的噪声,难以及时发现。而本发明通过从不同的时间尺度对光伏用户的光伏出力异常程度系数进行分析,通过寻找下降点位来判断光伏板的功率呈持续下降趋势,则判断该分布式光伏可能存在缓慢发展的异常情况。[0079] 另外,如图5所示,本发明的第五实施例还提供一种低压分布式光伏出力异常的诊断系统,优选采用上述实施例的诊断方法,所述诊断系统包括:[0080] 第一计算模块,用于在晴天时采集第一时间段内台区所有光伏在同一时间节点的单位级发电量,并计算得到在该第一时间段内每户光伏的出力占台区光伏总出力的第一比例;[0081] 第二计算模块,用于在第二时间段内采集台区内所有光伏在同一时间节点的单位级发电量,在每个时间节点计算得到每户光伏的出力占台区光伏总出力的第二比例;[0082] 诊断分析模块,用于针对每户光伏,将第二比例与第一比例进行比较,若第二比例与第一比例的比值小于预设的第一阈值时,则诊断该户光伏不出力;[0083] 上传模块,用于将诊断结果上报至主站,由主站通知光伏业主。[0084] 可以理解,本实施例的低压分布式光伏出力异常的诊断系统,通过第一计算模块在晴天的第一时间段内采集所有光伏同一时间节点的单位级发电量,并计算得到第一时间段内每户光伏的出力占台区光伏总出力的第一比例,将该第一比例作为后续台区每户光伏是否正常出力的判断标准。然后,通过第二计算模块在下一时间段采集所有光伏在同一时间节点的单位级发电量,并计算得到每个时间节点每户光伏的出力占台区光伏总出力的第二比例。再通过诊断分析模块将第二比例与第一比例进行比较,即将后续每户光伏的出力占比情况与判断标准进行对比,若第二比例与第一比例的比值小于第一阈值,则判断该户光伏不出力,则可能存在该户光伏并网失败或者逆变器跳闸等故障导致光伏未接入电网。最后,通过上传模块将诊断结果上报至主站,由主站通知故障光伏业主,以便于及时检修。本发明的低压分布式光伏出力异常的诊断系统,可基于光伏电表的电能冻结数据对每户光伏的出力情况进行自动诊断,且诊断结果准确度高。[0085] 可选地,所述诊断系统还包括:[0086] 预处理分析模块,用于在晴天时的第一时间段内,计算得到台区总光伏的最大单位级总发电量,在第二时间段内,计算得到每个时间节点台区总光伏的实际单位级总发电量,将每个时间节点的实际单位级总发电量与所述最大单位级总发电量进行比较,若某个时间节点的实际单位级总发电量小于所述最大单位级总发电量与预设比例的乘积,则在该时间节点不进行光伏诊断。[0087] 具体地,在晴天时的第一时间段内,将每个冻结时间节点每户光伏的15分钟级发电量进行累加,得到台区总光伏在每个冻结时间节点的总发电量,从多个冻结时间节点的总发电量中筛选出最大者,作为台区总光伏的最大单位级总发电量。然后,同样地,在第二时间段内,计算出台区总光伏在每个冻结时间节点的实际单位级总发电量。将第二时间段内的每个冻结时间节点的台区总光伏的实际单位级总发电量与之前的台区总光伏的最大单位级总发电量进行比较,如果某个时间节点的实际单位级总发电量小于所述最大单位级总发电量与预设比例的乘积,例如小于最大单位级总发电量的30%,则意味着整个台区光伏出力都不正常,可能是采集时间处于晚上或者阴天,由于受到光照的影响,即使是光伏正常情况下,光伏的出力波动也非常大,不具备参考价值,甚至会导致诊断出错的情况。因此,当某个冻结时间节点的实际单位级总发电量小于最大单位级总发电量的30%时,针对该冻结时间节点不进行光伏异常诊断。[0088] 可选地,所述诊断系统还包括:[0089] 更新模块,用于判断第二时间段内是否有时间节点的实际单位级总发电量大于所述最大单位级总发电量,若有,则将该时间节点的实际单位级总发电量作为新的最大单位级总发电量。[0090] 具体地,若在实际诊断过程中,存在某一时间节点的实际单位级总发电量大于之前第一时间段内计算得到的最大单位级总发电量,则将该时间节点的实际单位级总发电量作为新的最大单位级总发电量。当存在多个时间节点的实际单位级总发电量均大于之前的最大单位级总发电量,则从中筛选出最大者作为新的最大单位级总发电量。[0091] 可选地,所述诊断系统还包括:[0092] 二次诊断分析模块,用于在第一时间段内的某个时间节点,将每户光伏的单位级发电量两两进行比对,记录下任意两户光伏的单位级发电量的第一比值,在第二时间段内发生故障的时间节点,将每户光伏的单位级发电量两两进行比对,记录下任意两户光伏的单位级发电量的第二比值,将每个第二比值与每个第一比值进行一一对应比较,若第二比值与第一比值不同,则对参与比较的两户光伏各自进行一次标记,比对完成后,统计每户光伏的标记次数,若某户光伏的标记次数超过预设值,则诊断该户光伏出力异常。[0093] 具体地,在所有光伏正常工作的第一时间段内,选取任意一个冻结时间点,将每户光伏的15分钟级发电量进行两两比对,并记录下任意两户光伏的15分钟级发电量的第一比值。然后,在第二时间段内发生故障的时间节点,同样进行两两比对,记录下故障时间节点时任意两户光伏的15分钟级发电量的第二比值。再针对进行比较的两户光伏,将其对应的第二比值与第一比值进行一一对应比较,如果两个比值不同,则对参与比较的两户光伏各自进行一次标记。在完成故障时间节点所有的第二比值与对应的第一比值的比对后,统计每户光伏的标记次数,若某户光伏的标记次数超过预设值,则诊断该户光伏出力异常。例如,某户光伏的标记次数为Y,台区内的光伏数量为y,当标记次数Y/y大于预设常数a时,0<a≤(y‑1)/y,则判定该户光伏出现出力异常事件。可以理解,通过将故障状态下的任意两户光伏发电量的第二比值与正常状态下任意两户光伏发电量的第一比值进行比较,一旦某户光伏出现出力异常情况,则其第二比值与第一比值会不同,由此可以更加准确地诊断出故障光伏,并且不会由于故障光伏的影响而导致正常光伏被误诊断。[0094] 可以理解,本实施例的诊断系统中的各个模块分别与上述方法实施例的各个步骤相对应,故各个模块的具体工作过程和工作原理在此不再完全阐述,具体对应参考上述方法实施例即可。[0095] 另外,本发明的另一实施例还提供一种设备,包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序,用于执行如上所述的方法的步骤。[0096] 另外,本发明的另一实施例还提供一种计算机可读取的存储介质,用于存储对低压分布式光伏进行出力异常诊断的计算机程序,所述计算机程序在计算机上运行时执行如上所述的方法的步骤。[0097] 一般计算机可读取存储介质的形式包括:软盘(floppydisk)、可挠性盘片(flexibledisk)、硬盘、磁带、任何其与的磁性介质、CD‑ROM、任何其余的光学介质、打孔卡片(punchcards)、纸带(papertape)、任何其余的带有洞的图案的物理介质、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PROM)、可抹除可编程只读存储器(EPROM)、快闪可抹除可编程只读存储器(FLASH‑EPROM)、其余任何存储器芯片或卡匣、或任何其余可让计算机读取的介质。指令可进一步被一传输介质所传送或接收。传输介质这一术语可包含任何有形或无形的介质,其可用来存储、编码或承载用来给机器执行的指令,并且包含数字或模拟通信信号或其与促进上述指令的通信的无形介质。传输介质包含同轴电缆、铜线以及光纤,其包含了用来传输一计算机数据信号的总线的导线。[0098] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

专利地区:北京

专利申请日期:2021-11-10

专利公开日期:2024-06-18

专利公告号:CN114155116B

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