基于电流时间序列的光伏故障在线监测系统

陈国灯 林培杰 赖云锋 程树英 陈志聪



基于电流时间序列的光伏故障在线监测系统

陈国灯 林培杰 赖云锋 程树英 陈志聪

（福州大学物理与信息工程学院微纳器件与太阳能电池研究所，福州 350116）

光伏阵列由于长期工作在恶劣的自然环境中，难免会发生各种故障，有必要对光伏阵列进行故障在线监测。因此本文基于DSP设计了一种在线监测系统，并采用一种基于电流时间序列的光伏阵列故障检测方法。该方法首先定义了一个时间序列滑动窗口（time series sliding window, TSSW），然后计算滑动窗口内每一个点相对应的局部离群因子（local outlier factor, LOF）。一旦出现的连续离群点数超过设定的阈值，就可判断该组串出现故障。实验结果表明，提出的故障检测方法能够对光伏阵列短路、局部阴影和开路故障组串进行检测，同时系统也能够对光伏电站直流侧的电流、电压以及温度和辐照度进行实时监测。

光伏阵列；故障检测；时间序列；局部离群因子

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[1]。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[2]。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[3]。……