本發(fā)明實施例涉及光伏故障診斷，尤其涉及一種光伏組串的故障診斷方法、電子設(shè)備和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著光伏行業(yè)的發(fā)展和成熟，高效識別并處理光伏組串故障已經(jīng)成為提升電站輸出、減少投資風(fēng)險的關(guān)鍵策略，同時指引著運維的發(fā)展。光伏組串發(fā)生故障后顯著影響發(fā)電效能，甚至有時候會帶來一系列安全問題。光伏組串的運行狀態(tài)直接影響著光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率，通過對光伏組串發(fā)電過程產(chǎn)生的電流、電壓數(shù)據(jù)（iv數(shù)據(jù)）進行分析，可以實現(xiàn)對光伏組串的故障診斷。

2、然而，現(xiàn)有的光伏組串故障診斷方法利用iv數(shù)據(jù)進行故障診斷時，往往只關(guān)注于故障分類而忽視了故障的不同嚴重程度。例如，不同遮擋程度對于光伏組串的發(fā)電效率影響是不同的。顯然處理這些故障的緊急程度和給用戶的預(yù)警提示及處理建議應(yīng)該是不同的，而現(xiàn)有技術(shù)缺乏融合故障程度判別的光伏組串故障診斷方法，處理這些故障的緊急程度和給用戶的預(yù)警提示及處理建議不夠精準(zhǔn)和合適。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種光伏組串的故障診斷方法、電子設(shè)備和存儲介質(zhì)，解決現(xiàn)有方法處理故障的緊急程度和給用戶的預(yù)警提示及處理建議不夠精準(zhǔn)和合適的問題，可以實現(xiàn)對故障類型的識別以及故障程度的判別，精準(zhǔn)合適的給用戶提供不同預(yù)警提示和故障處理的建議。

2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種光伏組串的故障診斷方法，光伏組串的故障診斷方法包括：

3、獲取光伏組串的iv數(shù)據(jù)；

4、對所述iv數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，將預(yù)處理后的iv數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成iv曲線圖像并制作數(shù)據(jù)集；

5、對所述數(shù)據(jù)集進行訓(xùn)練得到光伏故障類型識別模型，所述光伏故障類型識別模型結(jié)合光伏故障程度判別方法得到光伏故障診斷模型；

6、根據(jù)所述光伏故障診斷模型對所述iv曲線圖像進行故障診斷，得到所述光伏組串的故障診斷結(jié)果。

7、可選地，所述獲取光伏組串的iv數(shù)據(jù)包括：

8、獲取所述光伏組串不同故障類型和不同故障程度下的歷史故障iv數(shù)據(jù)；

9、獲取所述光伏組串正常使用時的iv數(shù)據(jù)。

10、可選地，所述對所述iv數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，將預(yù)處理后的iv數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成iv曲線圖像并制作數(shù)據(jù)集包括：

11、對所述iv數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)清洗，剔除有誤數(shù)據(jù)，得到符合條件的iv數(shù)據(jù)；

12、將所述符合條件的iv數(shù)據(jù)畫成iv曲線，再經(jīng)過歸一化或大小調(diào)整或不顯示iv曲線坐標(biāo)軸的處理，制作成iv曲線圖像；

13、按照不同故障類型和故障程度對所述iv曲線圖像進行分類并制作數(shù)據(jù)集。

14、可選地，所述光伏故障程度判別方法包括：

15、計算所述iv曲線上的實際最大功率點和虛擬最大功率點在所述iv曲線圖像上的距離值，所述距離值作為光伏故障程度的判別閾值；

16、根據(jù)所述光伏故障程度的判別閾值對光伏故障程度進行判別。

17、可選地，所述距離值的計算公式如下：

18、

19、其中，為實際最大功率點和虛擬最大功率點在所述iv曲線圖像上的距離值，vmpp_px為實際最大功率點在iv曲線圖像上橫軸的坐標(biāo)，impp_px為實際最大功率點在iv曲線圖像上縱軸的坐標(biāo)，vt_px為虛擬最大功率點在iv曲線圖像上橫軸的坐標(biāo)，it_px為虛擬最大功率點pt在iv曲線圖像上縱軸的坐標(biāo)。

20、可選地，所述實際最大功率點在iv曲線圖像上橫軸的坐標(biāo)的計算公式如下：

21、

22、其中，vmpp為實際最大功率點的電壓，vmin為電壓數(shù)組中的最小值，vmax為電壓數(shù)組中的最大值，h為iv曲線圖像的高度；

23、所述實際最大功率點在iv曲線圖像上縱軸的坐標(biāo)的計算公式如下：

24、

25、其中，impp為實際最大功率點的電流，imin為電流數(shù)組中的最小值，imax為電流數(shù)組中的最大值，w為iv曲線圖像的寬度；

26、所述虛擬最大功率點在iv曲線圖像上橫軸的坐標(biāo)的計算公式如下：

27、

28、其中，；

29、所述虛擬最大功率點在iv曲線圖像上縱軸的坐標(biāo)的計算公式如下：

30、

31、其中，為短路電流。

32、可選地，所述對所述數(shù)據(jù)集進行訓(xùn)練得到光伏故障類型識別模型包括：

33、基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對所述數(shù)據(jù)集進行訓(xùn)練得到所述光伏故障類型識別模型。

34、可選地，所述故障類型包括：遮擋、熱斑、玻璃碎裂、斷路、短路和老化中的至少一種；

35、所述故障程度包括：輕微故障、中等故障和嚴重故障中的至少一種。

36、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括：

37、一個或多個處理器；

38、存儲器，用于存儲一個或多個程序；

39、當(dāng)所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執(zhí)行，使得所述一個或多個處理器實現(xiàn)如本發(fā)明任意實施例所述的光伏組串的故障診斷方法。

40、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如本發(fā)明任意實施例所述的光伏組串的故障診斷方法。

41、本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，提供一種融合故障程度判別的光伏組串的故障診斷方法，通過獲取光伏組串的iv數(shù)據(jù)，對iv數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，將預(yù)處理后的iv數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成iv曲線圖像并制作數(shù)據(jù)集；對數(shù)據(jù)集進行訓(xùn)練得到光伏故障類型識別模型，光伏故障類型識別模型結(jié)合光伏故障程度判別方法得到光伏故障診斷模型；根據(jù)光伏故障診斷模型對iv曲線圖像進行故障診斷，得到光伏組串的故障診斷結(jié)果，并給出相應(yīng)的預(yù)警提示和處理建議；可以實現(xiàn)對故障類型的識別以及故障程度的判別，為指導(dǎo)光伏組串的運維提供了可指導(dǎo)的方向，根據(jù)不同故障類型以及不同故障嚴重程度，精準(zhǔn)合適的給用戶不同預(yù)警提示和故障處理的建議。綜上所述，本發(fā)明解決了現(xiàn)有光伏組串故障診斷方法利用iv數(shù)據(jù)進行故障診斷時，往往只關(guān)注于故障分類而忽視了故障的不同嚴重程度，處理這些故障的緊急程度和給用戶的預(yù)警提示及處理建議存在不夠精準(zhǔn)和合適的問題。

42、應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識本發(fā)明的實施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。

技術(shù)特征：

1.一種光伏組串的故障診斷方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組串的故障診斷方法，其特征在于，所述獲取光伏組串的iv數(shù)據(jù)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組串的故障診斷方法，其特征在于，所述對所述iv數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，將預(yù)處理后的iv數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成iv曲線圖像并制作數(shù)據(jù)集包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組串的故障診斷方法，其特征在于，所述光伏故障程度判別方法包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光伏組串的故障診斷方法，其特征在于，所述距離值的計算公式如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏組串的故障診斷方法，其特征在于，所述實際最大功率點在iv曲線圖像上橫軸的坐標(biāo)的計算公式如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組串的故障診斷方法，其特征在于，所述對所述數(shù)據(jù)集進行訓(xùn)練得到光伏故障類型識別模型包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏組串的故障診斷方法，其特征在于，所述故障類型包括：遮擋、熱斑、玻璃碎裂、斷路、短路和老化中的至少一種；

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-8任一所述的光伏組串的故障診斷方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及光伏故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明公開了一種光伏組串的故障診斷方法、電子設(shè)備和存儲介質(zhì)。光伏組串的故障診斷方法包括：獲取光伏組串的IV數(shù)據(jù)；對IV數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，將預(yù)處理后的IV數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成IV曲線圖像并制作數(shù)據(jù)集；對數(shù)據(jù)集進行訓(xùn)練得到光伏故障類型識別模型，光伏故障類型識別模型結(jié)合光伏故障程度判別方法得到光伏故障診斷模型；根據(jù)光伏故障診斷模型對IV曲線圖像進行故障診斷，得到光伏組串的故障診斷結(jié)果。本發(fā)明可以實現(xiàn)對故障類型的識別以及故障程度的判別，為指導(dǎo)光伏組串的運維提供了可指導(dǎo)的方向，根據(jù)不同故障類型以及不同故障嚴重程度，精準(zhǔn)合適的給用戶提供不同預(yù)警提示和故障處理的建議。

技術(shù)研發(fā)人員：常華,段俊穎,王丹,周鷹,姚小榮
受保護的技術(shù)使用者：上海正泰電源系統(tǒng)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19