本發(fā)明涉及逆變器故障檢測，具體是一種用于光伏微型逆變器的故障檢測方法。

背景技術(shù)：

1、光伏微型逆變器是一種用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中的電力電子設(shè)備，光伏發(fā)電系統(tǒng)包括但不限于光伏陣列，它的主要功能是將光伏電池板產(chǎn)生的直流電(dc)轉(zhuǎn)換為交流電(ac)，以便于后續(xù)的供電或并網(wǎng)使用，光伏微型逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件，其運(yùn)行影響光伏發(fā)電效率。

2、然而，光伏微型逆變器在長時(shí)間運(yùn)行過程中，容易因各種內(nèi)部或外部因素影響而導(dǎo)致故障，直接影響光伏微型逆變器的運(yùn)行，進(jìn)而間接影響光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，目前，針對光伏微型逆變器的故障檢測方法往往檢測效果不佳，因此，亟須一種有效的檢測方法去綜合考慮各種影響因素對光伏微型逆變器的影響，高效準(zhǔn)確的定位光伏微型逆變器的故障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于光伏微型逆變器的故障檢測方法。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種用于光伏微型逆變器的故障檢測方法，包括以下步驟：

3、步驟s1：采集組成光伏陣列的若干塊光伏電池板的電池狀態(tài)信息，按照光伏陣列中與光伏電池板相接入的光伏微型逆變器的布置位置，將光伏陣列劃分為不同的陣列分區(qū)，并監(jiān)測每個(gè)陣列分區(qū)對應(yīng)光伏微型逆變器的逆變器運(yùn)行參數(shù)；

4、步驟s2：將每個(gè)陣列分區(qū)下全部光伏電池板的電池狀態(tài)信息進(jìn)行組合，進(jìn)而生成電池組狀態(tài)信息，根據(jù)電池組狀態(tài)信息以及逆變器運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及特征提取，進(jìn)而生成每個(gè)陣列分區(qū)的分區(qū)特征信息；

5、步驟s3：將每個(gè)陣列分區(qū)的分區(qū)特征信息輸入至預(yù)設(shè)的故障初篩庫內(nèi)，進(jìn)而由故障初篩庫標(biāo)注出疑似存在故障的陣列分區(qū)的分區(qū)特征信息；

6、步驟s4：通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法對每個(gè)疑似存在故障的陣列分區(qū)的分區(qū)特征信息進(jìn)行模式識別，進(jìn)而定位出最終存在故障的全部陣列分區(qū)下的光伏微型逆變器，以及光伏微型逆變器的具體故障類型。

7、進(jìn)一步的，采集組成光伏陣列的若干塊光伏電池板的電池狀態(tài)信息，按照光伏陣列中與光伏電池板相接入的光伏微型逆變器的布置位置，將光伏陣列劃分為不同的陣列分區(qū)的過程包括：

8、光伏陣列由若干塊光伏電池板組成，對若干塊光伏電池板進(jìn)行編號，并記作i，i＝1，2，3，……，n，n為大于0的自然數(shù)，采集若干塊光伏電池板各自對應(yīng)的電池狀態(tài)信息，電池狀態(tài)信息包括電池溫度、工作電壓、工作電流以及電池內(nèi)阻；

9、光伏陣列上布置有若干個(gè)光伏微型逆變器，每個(gè)光伏微型逆變器用于對r個(gè)光伏電池板進(jìn)行接入，r的取值為1—3的整數(shù)，光伏微型逆變器用于將光伏電池板的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，按照光伏陣列中與光伏電池板相接入的若干個(gè)光伏微型逆變器的布置位置，將相應(yīng)光伏微型逆變器所接入的光伏電池板在光伏陣列上劃入同一陣列分區(qū)，進(jìn)而劃分出若干個(gè)光伏微型逆變器在光伏陣列上對應(yīng)的若干個(gè)陣列分區(qū)。

10、進(jìn)一步的，監(jiān)測每個(gè)陣列分區(qū)對應(yīng)光伏微型逆變器的逆變器運(yùn)行參數(shù)的過程包括：

11、在每個(gè)陣列分區(qū)布置不同類型的傳感器以及電力監(jiān)測設(shè)備，不同類型的傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器以及氣壓傳感器，通過每個(gè)陣列分區(qū)的傳感器以及電力監(jiān)測設(shè)備獲取相應(yīng)光伏微型逆變器的逆變器運(yùn)行參數(shù)；

12、所述逆變器運(yùn)行參數(shù)包括第一運(yùn)行參數(shù)以及第二運(yùn)行參數(shù)；

13、所述第一運(yùn)行參數(shù)包括溫度傳感器采集的環(huán)境溫度，濕度傳感器采集的環(huán)境濕度，以及氣壓傳感器采集的環(huán)境大氣壓強(qiáng)；

14、所述第二運(yùn)行參數(shù)包括電力監(jiān)測設(shè)備采集的逆變器直流輸入電壓、逆變器交流輸出電壓、逆變器直流輸入電流、逆變器交流輸出電流、逆變器直流輸入功率以及逆變器交流輸出功率。

15、進(jìn)一步的，將每個(gè)陣列分區(qū)下全部光伏電池板的電池狀態(tài)信息進(jìn)行組合，進(jìn)而生成電池組狀態(tài)信息的過程包括：

16、將每個(gè)光伏電池組的電池狀態(tài)信息按照時(shí)間戳進(jìn)行歸類，進(jìn)而生成每個(gè)光伏電池組在若干個(gè)時(shí)間戳所對應(yīng)的電池時(shí)序狀態(tài)信息，電池時(shí)序狀態(tài)信息由同一時(shí)間戳的電池溫度、工作電壓、工作電流以及電池內(nèi)阻組成；

17、將處于同一陣列分區(qū)下的所有光伏電池組各自的電池時(shí)序狀態(tài)信息按照相同時(shí)間戳進(jìn)行組合，進(jìn)而生成若干個(gè)時(shí)間戳下光伏陣列相應(yīng)的電池組時(shí)序狀態(tài)信息，將每個(gè)光伏陣列全部時(shí)間戳對應(yīng)的電池組時(shí)序狀態(tài)信息進(jìn)行組合，進(jìn)而生成每個(gè)光伏陣列相應(yīng)的電池組狀態(tài)信息。

18、進(jìn)一步的，根據(jù)電池組狀態(tài)信息以及逆變器運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及特征提取，進(jìn)而生成每個(gè)陣列分區(qū)的分區(qū)特征信息的過程包括：

19、通過對電池組狀態(tài)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將電池組狀態(tài)信息拆解為若干個(gè)時(shí)間戳對應(yīng)的電池組時(shí)序狀態(tài)信息，對逆變器運(yùn)行參數(shù)所包括的第一運(yùn)行參數(shù)以及第二運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將逆變器運(yùn)行參數(shù)拆解為若干個(gè)時(shí)間戳對應(yīng)的逆變器時(shí)序運(yùn)行參數(shù)；

20、構(gòu)建一維數(shù)據(jù)分析時(shí)間軸，在一維數(shù)據(jù)分析時(shí)間軸上，對每個(gè)時(shí)間戳對應(yīng)的電池組時(shí)序狀態(tài)信息以及逆變器時(shí)序運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行特征提取，進(jìn)而獲取每個(gè)時(shí)間戳對應(yīng)陣列分區(qū)下全部光伏電池板的電池組時(shí)序狀態(tài)信息對應(yīng)的電池組時(shí)序特征，以及獲取每個(gè)時(shí)間戳對應(yīng)陣列分區(qū)下光伏微型逆變器對應(yīng)逆變器時(shí)序運(yùn)行參數(shù)的逆變器時(shí)序特征；

21、整合每個(gè)陣列分區(qū)在同一時(shí)間戳對應(yīng)的電池組時(shí)序特征以及逆變器時(shí)序特征，進(jìn)而生成相應(yīng)時(shí)間戳的疊加時(shí)序特征，對每個(gè)陣列分區(qū)全部時(shí)間戳的疊加時(shí)序特征進(jìn)行匯總，進(jìn)而生成每個(gè)陣列分區(qū)對應(yīng)的分區(qū)特征信息。

22、進(jìn)一步的，將每個(gè)陣列分區(qū)的分區(qū)特征信息輸入至預(yù)設(shè)的故障初篩庫內(nèi)，進(jìn)而由故障初篩庫標(biāo)注出疑似存在故障的陣列分區(qū)的分區(qū)特征信息的過程包括：

23、預(yù)設(shè)故障初篩庫，故障初篩庫基于一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型建立，機(jī)器學(xué)習(xí)模型通過對光伏陣列的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)挖掘以及特征處理，再結(jié)合數(shù)據(jù)建模技術(shù)生成，機(jī)器學(xué)習(xí)模型用于分析光伏陣列對應(yīng)若干個(gè)陣列分區(qū)在歷史時(shí)間下疑似發(fā)生故障時(shí)，其對應(yīng)的全部分區(qū)特征信息；

24、將每個(gè)陣列分區(qū)的分區(qū)特征信息輸入至故障初篩庫內(nèi)，由故障初篩庫標(biāo)注出疑似存在故障的陣列分區(qū)的分區(qū)特征信息，疑似存在故障的陣列分區(qū)的分區(qū)特征信息關(guān)聯(lián)一個(gè)疑似故障標(biāo)識，將疑似故障標(biāo)識記作doubt-er-sign，對其他非疑似存在故障的陣列分區(qū)的分區(qū)特征信息關(guān)聯(lián)一個(gè)安全運(yùn)行標(biāo)識，并將安全運(yùn)行標(biāo)識記作safe-sign。

25、進(jìn)一步的，通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法對每個(gè)疑似存在故障的陣列分區(qū)的分區(qū)特征信息進(jìn)行模式識別，進(jìn)而定位出最終存在故障的全部陣列分區(qū)下的光伏微型逆變器的過程包括：

26、通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法構(gòu)建初始的模式識別模型，模式識別模型用于對疑似存在故障的陣列分區(qū)的分區(qū)特征信息進(jìn)行模式識別，將全部關(guān)聯(lián)有疑似故障標(biāo)識的分區(qū)特征信息作為模式識別模型的輸入?yún)?shù)；

27、獲取歷史故障數(shù)據(jù)集，歷史故障數(shù)據(jù)集記錄有歷史時(shí)間下的光伏微型逆變器的若干種故障問題，將歷史故障數(shù)據(jù)集同步作為模式識別模型的輸入?yún)?shù)，由模式識別模型根據(jù)所接收的輸入?yún)?shù)輸出相應(yīng)的識別輸出結(jié)果，識別輸出結(jié)果為：最終存在故障的全部陣列分區(qū)下的光伏微型逆變器的設(shè)備編號，以及光伏微型逆變器所對應(yīng)的具體故障類型；

28、當(dāng)相應(yīng)陣列分區(qū)下的光伏微型逆變器被定位為最終存在故障時(shí)，將陣列分區(qū)所對應(yīng)的分區(qū)特征信息的疑似故障標(biāo)識doubt-er-sign替換為故障標(biāo)識，故障標(biāo)識記作sure-er-sign，安排檢修運(yùn)維人員對全部定位到具體故障類型的光伏微型逆變器進(jìn)行檢修，當(dāng)光伏微型逆變器對應(yīng)具體故障類型的故障問題被處理完畢后，將故障標(biāo)識sure-er-sign替換為安全標(biāo)識safe-sign。

29、進(jìn)一步的，所述光伏微型逆變器的具體故障類型包括開路故障、短路故障、過溫故障、組件老化故障以及電容電感故障。

30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

31、按照光伏微型逆變器的布置位置將光伏陣列劃分為不同的陣列分區(qū)，根據(jù)每個(gè)陣列分區(qū)下光伏微型逆變器的逆變器運(yùn)行參數(shù)，以及陣列分區(qū)下全部光伏電池板整合電池狀態(tài)信息后生成的電池組狀態(tài)信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及特征提取，以生成每個(gè)陣列分區(qū)的分區(qū)特征信息，將每個(gè)陣列分區(qū)的分區(qū)特征信息輸入故障初篩庫內(nèi)，先標(biāo)注出疑似存在故障的陣列分區(qū)的分區(qū)特征信息，再對每個(gè)疑似存在故障的陣列分區(qū)的分區(qū)特征信息進(jìn)行模式識別，以定位出最終存在故障的全部陣列分區(qū)下的光伏微型逆變器及其具體故障類型，綜合考慮了光伏電池板的相關(guān)電池狀態(tài)信息，以及光伏微型逆變器自身運(yùn)行時(shí)的逆變器運(yùn)行參數(shù)對光伏微型逆變器運(yùn)行的影響，通過特征提取以獲取相應(yīng)的分區(qū)特征信息作為定位具體故障類型的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了對光伏陣列中若干個(gè)光伏微型逆變器對應(yīng)故障的高效檢測，且一定程度上提升了故障檢測的準(zhǔn)確性。