基於動態時間規整的光伏陣列在線故障檢測方法

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基於動態時間規整的光伏陣列在線故障檢測方法光伏陣列是太陽能發電站的核心組成部分，對光伏陣列進行在線故障檢測是提高整個系統運行效率與安全性的一種有效手段。

目錄

一、案例簡介

光伏陣列是太陽能發電站的核心組成部分，對光伏陣列進行在線故障檢測是提高整個系統運行效率與安全性的一種有效手段。常見的在線檢測方法通常需要監測多種參數，對同一類故障的程度未進行區分。為此，本項目提出了一種光伏陣列在線檢測和故障程度評估的方法。該方法所需監測的參數只有光伏陣列組串的電流，簡明可靠。光伏陣列的實時數據流通過 RabbitMQ 系統進行傳輸和存儲。使用動態時間規整算法對經預處理後的光伏數據流進行在線檢測，能夠識別短路故障的故障程度。同時，在一個峰值功率為 1.8kW 的光伏發電平台進行了實測驗證，證明了該方法的有效性。

二、技術要點

本項目提出了一種光伏陣列組串間的在線故障檢測方法：將光伏陣列各組串的電流數據通過 RabbitMQ 實現光伏數據流的傳輸和儲存；使 用 Savitzky-Golay 濾波算法和光伏數據歸一化方法對光伏數據流進行在線預處理；在故障檢測和故障程度判斷部分，採用在線動態時間規整（dynamic time warping, DTW）算法進行檢測，並且提出一種故障程度的評價方式。

三、應用場景

光伏陣列

四、應用成效

基於對光伏陣列電氣特性的分析，本項目提出了 一種可普遍適用於光伏陣列中的在線檢測方法。通過 1.8kW 併網光伏系統對該方法的有效性進行了驗證。該檢測方法使用 RabbitMQ 系統來傳輸和存儲光伏數據流，在光伏陣列各組串的在線檢測階段，在線 DTW 算法可以對預處理後光伏數據進行故障組串定位和光伏陣列電氣故障的檢測。通過建立 1.8kW 的 3×6 併網式光伏平台採集不同環境條件下的光伏陣列運行數據對該方法進行檢驗，結果證明了該方法能夠對光伏陣列的開路故障、短路故障進行實時檢測和定位，並且能夠識別出不同程度的短路故障。