光伏阵列的状态检测方法、装置、介质及计算机设备与流程

1.本发明涉及光伏故障检测技术领域，尤其涉及一种光伏阵列的状态检测方法，装置、介质及计算机设备。


背景技术：

2.新型电力系统的建设推动了大规模新能源接入电网，光伏阵列作为主要新能源形态，将在新能源并网体量中占据重要分量。光伏阵列安装多处于山顶等户外恶劣环境中，发生故障概率较高。现有技术一般通过安装电压、电流互感器来监测运行数据是否异常来诊断光伏阵列的故障类型，也有通过安装红外测试仪监测温度来诊断光伏阵列的故障类型的技术方案，但是上述方案需要增加额外硬件成本。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述问题，提出了一种光伏阵列的状态检测方法、装置、介质及计算机设备。
4.一种光伏阵列的状态检测方法，方法包括：
5.根据历史数据中发生短路故障时的短路功率和短路电压得到短路曲线；
6.获取短路曲线的第一个功率极值点的第一短路电压和第一短路功率；
7.根据第一短路电压和第一短路功率得到短路拟合线；
8.根据在预设时间段内获取的待检测的光伏阵列的功率和电压得到待检测曲线；
9.根据待检测曲线和短路拟合线检测出光伏阵列的正常状态、短路故障或阴影故障。
10.可选地，根据待检测曲线和短路拟合线检测出光伏阵列的正常状态、短路故障或阴影故障，具体包括：
11.判断待检测曲线是否存在多个极值功率；
12.当待检测曲线存在一个极值功率时，判定光伏阵列处于正常状态；
13.当待检测曲线存在多个极值功率时，根据短路拟合线检测光伏阵列处于短路故障还是阴影故障。
14.可选地，根据短路拟合线检测光伏阵列处于短路故障还是阴影故障，具体包括：
15.获取待检测曲线的第一个功率极值点的第一待检测电压和第一待检测功率；
16.将第一待检测电压代入短路拟合线得到检测数据，并得到包含检测数据的检测区间；
17.当第一待检测功率全部属于检测区间时，判定光伏阵列处于短路故障；
18.当第一待检测功率至少一个不属于检测区间时，判定光伏阵列处于阴影故障。
19.可选地，获取短路曲线的第一个功率极值点的第一短路电压和第一短路功率，具体包括：
20.将历史数据中发生短路故障时的短路电压进行排序得到排序短路电压；
21.遍历排序短路电压得到符合预设极值点条件的极值点短路电压；
22.根据极值点短路电压得到短路曲线的第一个功率极值点；
23.根据第一个功率极值点得到第一短路电压和第一短路功率。
24.可选地，遍历排序短路电压得到符合预设极值点条件的极值点短路电压，具体利用下述公式：
25.(pk(v(i))-pk(v
(i-1)
))
·
(pk(v
(i+1)
)-pk(v(i)))《0
26.其中，v(i)为排序短路电压，i为大于1的整数，pk为排序短路电压对应的短路功率。
27.一种光伏阵列的状态检测装置，装置包括：
28.短路曲线获取模块，用于根据历史数据中发生短路故障时的短路功率和短路电压得到短路曲线；
29.电压功率获取模块，用于获取短路曲线的第一个功率极值点的第一短路电压和第一短路功率；
30.拟合线获取模块，用于根据第一短路电压和第一短路功率得到短路拟合线；
31.待检测曲线获取模块，用于根据在预设时间段内获取的待检测的光伏阵列的功率和电压得到待检测曲线；
32.故障检测模块，用于根据待检测曲线和短路拟合线检测出光伏阵列的正常状态、短路故障或阴影故障。
33.可选地，故障检测模块，具体包括：
34.判断子模块，用于判断待检测曲线是否存在多个极值功率；
35.第一结果子模块，用于当待检测曲线存在一个极值功率时，判定光伏阵列处于正常状态；
36.第二结果子模块，用于当待检测曲线存在多个极值功率时，根据短路拟合线检测光伏阵列处于短路故障还是阴影故障。
37.可选地，第二结果子模块，具体包括：
38.电压功率获取子模块，用于获取待检测曲线的第一个功率极值点的第一待检测电压和第一待检测功率；
39.检测子模块，用于将第一待检测电压代入短路拟合线得到检测数据，并得到包含检测数据的检测区间；
40.短路判定子模块，用于当第一待检测功率全部属于检测区间时，判定光伏阵列处于短路故障；
41.阴影判定子模块，用于当第一待检测功率至少一个不属于检测区间时，判定光伏阵列处于阴影故障。
42.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述任一项方法的步骤。
43.一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述任一项方法的步骤。
44.采用本发明实施例，具有如下有益效果：
45.本技术根据历史数据中发生短路故障时的短路功率和短路电压得到短路曲线；获取短路曲线的第一个功率极值点的第一短路电压和第一短路功率；根据第一短路电压和第
一短路功率得到短路拟合线；根据短路拟合线和预设的松弛量得到短路拟合域；根据待检验的光伏阵列在预设时间段内获取的功率和电压得到待检测曲线；根据待检测曲线和拟合域之间的关系检测出光伏阵列的状态。利用本技术检测光伏阵列的状态不需要增加额外的硬件成本，仅通过光伏阵列的电压和功率数据就可以判断光伏阵列的故障。能够及时发现光伏阵列中的故障，并对故障进行针对性治理，从而保障光伏阵列平稳、安全运行。
附图说明
46.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
47.其中：
48.图1为本发明第一个实施例中光伏阵列的状态检测方法的流程图；
49.图2为本发明第一个实施例中步骤s105的流程图；
50.图3为本发明第一个实施例中步骤s1053的流程图；
51.图4为本发明第一个实施例中步骤s102的流程图；
52.图5a为本发明第一个实施例中发生短路故障的光伏阵列在6组不同时刻的功率电压曲线示意图；
53.图5b为本发明第一个实施例中发生阴影故障的光伏阵列在6组不同时刻的功率电压曲线示意图；
54.图6为本发明第一个实施例中光伏阵列的状态检测装置的内部结构示意图；
55.图7为本发明第一个实施例中故障检测模块的内部结构示意图；
56.图8为本发明第一个实施例中第二结果子模块的内部结构示意图；
57.图9为本发明第一个实施例中计算机设备的结构框图。
具体实施方式
58.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
59.请结合参看图1，其为本发明第一个实施例中光伏阵列的状态检测方法的流程图。其中，本发明实施例提供的光伏阵列的状态检测方法具体包括下面步骤。
60.步骤s101，根据历史数据中发生短路故障时的短路功率和短路电压得到短路曲线。在本实施例中，获取历史数据中发生短路故障时的光伏阵列在n个时刻下的功率电压曲线p1(v)，p2(v)，
…
，pn(v)，v的范围0《v《v
oc
，v
oc
为光伏阵列的开路电压。开路电压为电池在开路状态下的端电压称为开路电压。电池的开路电压等于电池在断路时(即没有电流通过两极时)电池的正极电极电势与负极的电极电势之差。
61.步骤s102，获取短路曲线的第一个功率极值点的第一短路电压和第一短路功率。在本实施例中，获取p1(v)，p2(v)，
…
，pn(v)的第一个功率极值点的电压和功率为(v
1，1ex
，
p
1，1ex
)，(v
2，1ex
，p
2，1ex
)，
…
，(v
n，1ex
，p
n，1ex
)。
62.步骤s103，根据第一短路电压和第一短路功率得到短路拟合线。在本实施例中，根据(v
1，1ex
，p
1，1ex
)，(v
2，1ex
，p
2，1ex
)，
…
，(v
n，1ex
，p
n，1ex
)计算第一个极值功率的短路拟合线，短路拟合线为y＝f(x)，其中x》0，y》0。
63.在另一些可行的实施例中，还可以给短路拟合线设置松弛量δ，获取第一个极值功率的拟合域，该拟合域为[y-δ，y+δ]。
[0064]
步骤s104，根据在预设时间段内获取的待检测的光伏阵列的功率和电压得到待检测曲线。在本实施例中，获取待检验的光伏阵列在m个时刻的有功-电压曲线也就是待检测曲线，p
’1(v’)p
’2(v’)，
…
，p’m
(v’)；所述v’的范围0《v’《v’oc
，v’oc
为所述光伏阵列的开路电压。
[0065]
步骤s105，根据待检测曲线和短路拟合线检测出光伏阵列的正常状态、短路故障或阴影故障。在本实施例中，首先分别判断每一条待检测曲线，p
’1(v’)p
’2(v’)，
…
，p’m
(v’)是否存在多个极值功率，当待检测曲线只有1个极值功率时，判定该光伏阵列为正常状态。
[0066]
当待检测曲线存在多个极值功率时，从所述多个极值功率中选出第一个功率极值点的电压和功率v’1，1ex
，p’1，1ex
)，(v’2，1ex
，p’2，1ex
)，
…
，(v’m，1ex
，p’m，1ex
)，将v’1，1ex
，v’2，1ex
，
…
，v’m，1ex
代入到步骤s103中的短路拟合线y＝f(x)中得到y’1，1ex
，y’2，1ex
，
…
，y’m，1ex
。根据预设的松弛量δ，获取拟合域，拟合域为[y’1，1ex-δ，y’1，1ex
+δ]、[y’2，1ex-δ，y’2，1ex
+δ]
…
[y’m，1ex-δ，y’m，1ex
+δ]
[0067]
若p’1，1ex
，p’2，1ex
，
…
，p’m，1ex
中所有值均满足拟合域y’1，1ex-δ《p’1，1ex
《y’1，
1ex
+δ，y’2，1ex-δ《p’2，1ex
《y’2，1ex
+δ，
…
，y’m，1ex-δ《p’m，1ex
《y’m，1ex
+δ，则判定该待检验的光伏阵列发生短路故障；若p’1，1ex
，p’2，1ex
，
…
，p’m，1ex
中至少有一个值不满足拟合域，则判定该待检验的光伏阵列发生阴影故障。进一步地，可参照步骤s1051至步骤s1053中描述的内容。
[0068]
具体地，以某存在短路故障的光伏阵列为例进行仿真计算，其中，n＝6，6组不同时刻的光照强度分别为200w/m2、400w/m2、600w/m2、800w/m2、1000w/m2，1200w/m2；m＝5，5组不同时刻的阴影遮挡情况如下附表1所示。
[0069]
附表1阴影遮挡分布情况表
[0070]
[0071][0072]
以附表1中情形
ⅴ
的情况为例进行说明，本实施例中用于获取历史数据的电压功率数据的光伏阵列与待检测光伏阵列数据的光伏阵列仿真数据相同，因此在本实施例中直接使用根据历史数据获得的拟合域判断光伏阵列是的状态。
[0073]
情形
ⅴ
中有不均匀阴影遮挡的光伏板的仿真模型为：支路1有两块组件表面辐照度为200w/m2，一块组件表面辐照度为600w/m2，一块组件表面辐照度为800w/m2，一块组件表面辐照度为1000w/m2；支路2有一块组件表面辐照度200w/m2，一块组件表面辐照度600w/m2，一块组件表面辐照度为1000w/m2，一块组件表面辐照度为1200w/m2；支路3有一块组件表面辐照度200w/m2，一块组件表面辐照度400w/m2，一块组件表面辐照度600w/m2，一块组件表面辐照度为1000w/m2。
[0074]
获取该光伏阵列在存在短路故障时的6组不同时刻的功率电压曲线如图5a所示，v
oc
＝2v，根据第一个极值功率计算拟合线为y＝425.35x-433.52，在本实施例中，设置δ＝0.05，得到光伏故障的短路拟合域为[y-0.05，y+0.05]。获取情形
ⅴ
中在有阴影的情况下光伏阵列在6组不同时刻的功率电压曲线如图5b所示，v’oc
＝2v，将第一个功率极值点的电压作为x代入到y＝425.35x-433.52中，有多个第一个功率极值点的功率不在拟合域内，说明该光伏阵列发生了阴影故障。本实施例表明，本技术可以准确判断出待检测的光伏阵列中的阴影故障。
[0075]
上述实施例利用历史数据中发生短路故障时的短路功率和短路电压得到短路曲线做为判断当前光伏阵列的电压与功率的条件，不需要增加额外的硬件成本，仅通过光伏阵列的电压和功率数据就可以判断光伏阵列的故障。进一步地，通过本技术能够及时发现光阵列中的故障，并对故障进行针对性治理，从而保障光伏阵列平稳、安全运行。
[0076]
请结合参看图2，其为本发明第一个实施例中步骤s105的流程图。其中，步骤s105，根据待检测曲线和短路拟合线检测出光伏阵列的正常状态、短路故障或阴影故障，具体包括下述步骤。
[0077]
步骤s1051，判断待检测曲线是否存在多个极值功率。在本实施例中，可以根据下述公式得到待检测曲线的全部极值功率：
[0078]
(pk(v(i))-pk(v
(i-1)
))
·
(pk(v
(i+1)
)-pk(v(i)))《0
[0079]
其中，满足上述公式的就是电压和功率组合就是检测曲线的极值点，v(i)为待检测曲线中电压，pk(v(i))为待检测曲线中电压对应的功率值，此时，i为》2的整数。
[0080]
步骤s1052，当待检测曲线存在一个极值功率时，判定光伏阵列处于正常状态。在本实施例中，当满足上述条件的电压和功率只有一组时，也就是只存在一个极值点，判定光伏阵列处于正常状态。
[0081]
步骤s1053，当待检测曲线存在多个极值功率时，根据短路拟合线检测光伏阵列处于短路故障还是阴影故障。在本实施例中，当满足上述条件的电压和功率有多组时，判定光伏阵列处于短路故障还是阴影故障。
[0082]
请结合参看图3，其为本发明第一个实施例中步骤s1053的流程图。其中，步骤s1053，根据短路拟合线检测光伏阵列处于短路故障还是阴影故障，具体包括下述步骤。
[0083]
步骤s301，获取待检测曲线的第一个功率极值点的第一待检测电压和第一待检测功率。在本实施例中，获取待检验的光伏阵列在m个时刻的有功功率-电压曲线p
’1(v’)p
’2(v’)，
…
，p’m
(v’)，v’的范围0《v’《v’oc
，v’oc
为光伏阵列的开路电压。再获取p
’1(v’)，p
’2(v’)，
…
，p’m
(v’)的第一个功率极值点的电压和功率(v’1，1ex
，p’1，1ex
)，(v’2，1ex
，p’2，1ex
)，
…
，(v’m，1ex
，p’m，1ex
)；
[0084]
步骤s302，将第一待检测电压代入短路拟合线得到检测数据，并得到包含检测数据的检测区间。在本实施例中，短路拟合线为y＝f(x)将将v’1，1ex
，v’2，1ex
，
…
，v’m，1ex
代入到短路拟合线y＝f(x)中的x中得到y’1，1ex
，y’2，1ex
，
…
，y’m，1ex
，进一步，根据δ得到短路拟合域，也就是检测数据。[y’1，1ex-δ，y’1，1ex
+δ]，[y’2，1ex-δ，y’2，1ex
+δ]
…
[y’m，1ex-δ，y’m，1ex
+δ]。
[0085]
步骤s303，当第一待检测功率全部属于检测区间时，判定光伏阵列处于短路故障。在本实施例中，若p’1，1ex
，p’2，1ex
，
…
，p’m，1ex
中所有值均满足y’1，1ex-δ《p’1，1ex
《y’1，1ex
+δ，y’2，1ex-δ《p’2，1ex
《y’2，1ex
+δ，
…
，y’m，1ex-δ《p’m，1ex
《y’m，1ex
+δ，则判断该待检验的光伏阵列发生短路故障。
[0086]
步骤s304，当第一待检测功率至少一个不属于检测区间时，判定光伏阵列处于阴影故障。在本实施例中，若p’1，1ex
，p’2，1ex
，
…
，p’m，1ex
中至少有一个值不满足上述不等式，则判断该待检验的光伏阵列发生阴影故障。
[0087]
请结合参看图4，其为本发明第一个实施例中步骤s102的流程图。其中，步骤s102，获取短路曲线的第一个功率极值点的第一短路电压和第一短路功率，具体包括下述步骤。
[0088]
步骤s1021，将历史数据中发生短路故障时的短路电压进行排序得到排序短路电压。在本实施例中，将历史数据中发生短路故障时的短路电压进行从小到大的排序得到排序短路电压，v
(1)
，v
(2)
，
…
，v
(d)
，即v
(1)
《v
(2)
《
…
《v
(d)
，v
(d)
＝v
oc
，d为电压v的采集次数。
[0089]
步骤s1022，遍历排序短路电压得到符合预设极值点条件的极值点短路电压。在本实施例中，当有d个排序短路电压时，遍历从i＝2到i＝d-1的排序短路电压得到符合预设极值点条件的极值点短路电压，其中遍历排序短路电压具体利用下述公式：
[0090]
(pk(v(i))-pk(v
(i-1)
))
·
(pk(v
(i+1)
)-pk(v(i)))《0
[0091]
其中，v(i)为排序短路电压，i为大于2小于d的整数，pk为排序短路电压对应的短路
功率。
[0092]
进一步地，若v(i)有多个值，则选择其中最小的值为v
k，1ex
，v
k，1ex
对应的功率为pk(v
k，1ex
)。进一步地，遍历k从1至n，按(2-3)计算(v
1，1ex
，p
1，1ex
)，(v
2，1ex
，p
2，1ex
)，
…
，(v
n，1ex
，p
n，1ex
)。
[0093]
步骤s1023，根据极值点短路电压得到短路曲线的第一个功率极值点。在本实施例中，设定(v
1，1ex
，p
1，1ex
)为第一个功率极值点。
[0094]
步骤s1024，根据第一个功率极值点得到第一短路电压和第一短路功率。(v
1，1ex
，p
1，1ex
)为第一个功率极值点。v
1，1ex
为第一短路电压，p
1，1ex
为第一短路功率。
[0095]
本技术与额外安装设备和使用人工智能的方法相比，不仅不需要安装额外的设备，也不需安装需要训练的人工模型，本技术只需要提前计算出一个关于光伏阵列的短路公式，通过对计算待检测光伏阵列的多组功率电压曲线的功率极值点，以及根据功率极值点得到的拟合域，判断光伏阵列当前状态。进一步地，相对于使用人工智能的方法本发明不涉及海量数据样本的清洗和长久的模型训练，实用性强，尤其适用于算力资源受限的配电网区域。
[0096]
本技术还提供了一种光伏阵列的状态检测装置600，请结合参看图6光伏阵列的状态检测装置600包括短路曲线获取模块610、电压功率获取模块620、拟合线获取模块630、待检测曲线获取模块640和故障检测模块650。
[0097]
其中，短路曲线获取模块610用于根据历史数据中发生短路故障时的短路功率和短路电压得到短路曲线；电压功率获取模块620用于获取短路曲线的第一个功率极值点的第一短路电压和第一短路功率；拟合线获取模块630用于根据第一短路电压和第一短路功率得到短路拟合线；待检测曲线获取模块640用于根据在预设时间段内获取的待检测的光伏阵列的功率和电压得到待检测曲线；故障检测模块650用于根据待检测曲线和短路拟合线检测出光伏阵列的正常状态、短路故障或阴影故障。具体请参照上述的步骤s101-步骤s105。
[0098]
进一步地，请结合参看图7故障检测模块650具体包括判断子模块651、第一结果子模块652和第二结果子模块653。其中判断子模块651用于判断待检测曲线是否存在多个极值功率；第一结果子模块652用于当待检测曲线存在一个极值功率时，判定光伏阵列处于正常状态；第二结果子模块653用于当待检测曲线存在多个极值功率时，根据短路拟合线检测光伏阵列处于短路故障还是阴影故障。具体请参照上述的步骤s1051-步骤s1053。
[0099]
进一步地，请结合参看图8第二结果子模块653具体包括电压功率获取子模块6531、检测子模块6532、短路判定子模块6533和阴影判定子模块6534。其中，电压功率获取子模块6531用于获取待检测曲线的第一个功率极值点的第一待检测电压和第一待检测功率；检测子模块6532用于将第一待检测电压代入短路拟合线得到检测数据，并得到包含检测数据的检测区间；短路判定子模块6533用于当第一待检测功率全部属于检测区间时，判定光伏阵列处于短路故障；阴影判定子模块6534用于当第一待检测功率至少一个不属于检测区间时，判定光伏阵列处于阴影故障。具体请参照上述的步骤s301-步骤s304。
[0100]
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述的任一项方法的步骤。具体地，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例
的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0101]
请结合参看图9，其为一个实施例中计算机设备的内部结构示意图。计算机设备900包括存储器910和处理器920，存储器910存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器920执行上述任一项方法的步骤。
[0102]
计算机设备900还包括通过系统总线930连接的处理器920、存储器910和网络接口940。其中，存储器910包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备900的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器920执行时，可使得处理器920实现光伏阵列的状态检测方法。该内存储器910中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行光伏阵列的状态检测方法。
[0103]
其中，存储器910至少包括一种类型的计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器910在一些实施例中可以是计算机设备900的内部存储单元，例如计算机设备900的硬盘。存储器910在另一些实施例中也可以是计算机设备900的外部存储设备，例如计算机设备900上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字卡(secure digital，sd)，闪存卡(flash card)等。进一步地，存储器910还可以既包括计算机设备900的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器910不仅可以用于存储安装于计算机设备900的应用软件及各类数据，例如光伏阵列的状态检测方法的计算机程序等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据，例如光伏阵列的状态检测方法执行产生的数据等。处理器920在一些可行的实施例中可以中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0104]
具体地，处理器920执行光伏阵列的状态检测方法的计算机程序以控制计算机设备900实现光伏阵列的状态检测方法。
[0105]
进一步地，计算机设备900还可以包括系统总线930可以是外设部件互连标准总线(peripheral component interconnect，简称pci)或扩展工业标准结构总线(extended industry standard architecture，简称eisa)等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图9中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0106]
具体地，计算机设备900还可以包括网络接口940网络接口可选的可以包括有线网
络接口和/或无线网络接口(如wi-fi网络接口、蓝牙网络接口等)，通常用于在计算机设备900与其他设备之间建立通信连接，例如，计算机设备900与波形显示设备之间的通信连接。
[0107]
在另一些可行的实施例中，计算机设备900还可以包括显示组件(图未示)。显示组件可以是led(light emitting diode，发光二极管)显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及oled(organic light-emitting diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示组件也可以适当的称为显示装置或显示单元，用于显示在计算机设备900中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
[0108]
图9仅示出了具有组件910-940以及实现光伏阵列的状态检测方法的计算机设备900，本领域技术人员可以理解的是，图9示出的结构并不构成对计算机设备900的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。由于计算机设备900采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再赘述。
[0109]
此外，根据本发明的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品，该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本发明的上述方法中部分或全部步骤的计算机程序代码指令。
[0110]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0111]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种光伏阵列的状态检测方法，其特征在于，所述方法包括：根据历史数据中发生短路故障时的短路功率和短路电压得到短路曲线；获取所述短路曲线的第一个功率极值点的第一短路电压和第一短路功率；根据所述第一短路电压和所述第一短路功率得到短路拟合线；根据在预设时间段内获取的待检测的光伏阵列的功率和电压得到待检测曲线；根据所述待检测曲线和所述短路拟合线检测出所述光伏阵列的正常状态、短路故障或阴影故障。2.根据权利要求1所述的光伏阵列的状态检测方法，其特征在于，所述根据所述待检测曲线和所述短路拟合线检测出所述光伏阵列的正常状态、短路故障或阴影故障，具体包括：判断所述待检测曲线是否存在多个极值功率；当所述待检测曲线存在一个极值功率时，判定所述光伏阵列处于正常状态；当所述待检测曲线存在多个极值功率时，根据所述短路拟合线检测所述光伏阵列处于短路故障还是阴影故障。3.根据权利要求2所述的光伏阵列的状态检测方法，其特征在于，所述根据所述短路拟合线检测所述光伏阵列处于短路故障还是阴影故障，具体包括：获取所述待检测曲线的第一个功率极值点的第一待检测电压和第一待检测功率；将所述第一待检测电压代入所述短路拟合线得到检测数据，并得到包含所述检测数据的检测区间；当第一待检测功率全部属于所述检测区间时，判定所述光伏阵列处于短路故障；当第一待检测功率至少一个不属于所述检测区间时，判定所述光伏阵列处于阴影故障。4.根据权利要求1所述的光伏阵列的状态检测方法，其特征在于，所述获取所述短路曲线的第一个功率极值点的第一短路电压和第一短路功率，具体包括：将历史数据中发生短路故障时的短路电压进行排序得到排序短路电压；遍历所述排序短路电压得到符合预设极值点条件的极值点短路电压；根据所述极值点短路电压得到所述短路曲线的第一个功率极值点；根据所述第一个功率极值点得到所述第一短路电压和所述第一短路功率。5.根据权利要求4所述的光伏阵列的状态检测方法，其特征在于，所述遍历所述排序短路电压得到符合预设极值点条件的极值点短路电压，具体利用下述公式：(p
k
(v
(i)
)-p
k
(v
(i-1)
))
·
(p
k
(v
(i+1)
)-p
k
(v
(i)
))<0其中，v
(i)
为所述排序短路电压，i为大于2的整数，p
k
为所述排序短路电压对应的短路功率。6.一种光伏阵列的状态检测装置，其特征在于，所述装置包括：短路曲线获取模块，用于根据历史数据中发生短路故障时的短路功率和短路电压得到短路曲线；电压功率获取模块，用于获取所述短路曲线的第一个功率极值点的第一短路电压和第一短路功率；拟合线获取模块，用于根据所述第一短路电压和所述第一短路功率得到短路拟合线；待检测曲线获取模块，用于根据在预设时间段内获取的待检测的光伏阵列的功率和电
压得到待检测曲线；故障检测模块，用于根据所述待检测曲线和所述短路拟合线检测出所述光伏阵列的正常状态、短路故障或阴影故障。7.根据权利要求6所述的光伏阵列的状态检测装置，其特征在于，所述故障检测模块，具体包括：判断子模块，用于判断所述待检测曲线是否存在多个极值功率；第一结果子模块，用于当所述待检测曲线存在一个极值功率时，判定所述光伏阵列处于正常状态；第二结果子模块，用于当所述待检测曲线存在多个极值功率时，根据所述短路拟合线检测所述光伏阵列处于短路故障还是阴影故障。8.根据权利要求7所述的光伏阵列的状态检测装置，其特征在于，所述第二结果子模块，具体包括：电压功率获取子模块，用于获取所述待检测曲线的第一个功率极值点的第一待检测电压和第一待检测功率；检测子模块，用于将所述第一待检测电压代入所述短路拟合线得到检测数据，并得到包含所述检测数据的检测区间；短路判定子模块，用于当第一待检测功率全部属于所述检测区间时，判定所述光伏阵列处于短路故障；阴影判定子模块，用于当第一待检测功率至少一个不属于所述检测区间时，判定所述光伏阵列处于阴影故障。9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。10.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明实施例公开了一种光伏阵列的状态检测方法，方法包括：根据历史数据中发生短路故障时的短路功率和短路电压得到短路曲线；获取短路曲线的第一个功率极值点的第一短路电压和第一短路功率；根据第一短路电压和第一短路功率得到短路拟合线；根据在预设时间段内获取的待检测的光伏阵列的功率和电压得到待检测曲线；根据待检测曲线和短路拟合线检测出光伏阵列的正常状态、短路故障或阴影故障。本发明实施例还公开了一种光伏阵列的状态检测装置、计算机可读存储介质及计算机设备。计算机可读存储介质及计算机设备。计算机可读存储介质及计算机设备。


技术研发人员：顾志明 李波 李博 张林山 马筱 廖耀华 朱全聪 王恩 邹京希 魏龄 程富勇
受保护的技术使用者：云南电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/8/2