《基於數據驅動和故障模型的光伏陣列故障診斷方法研究》是依託天津大學，由程澤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於數據驅動和故障模型的光伏陣列故障診斷方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：程澤
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
太陽能電站性能的優劣取決於太陽能電池板工作狀態，而太陽能電池板系統常用的串並聯結構使其故障診斷及定位變得複雜。目前該方向的研究多注重離線和區域的故障檢測。為了解決太陽能電池板系統線上故障檢測及定位問題，本項目在申請人三個國家專利的基礎上，對太陽能電池板系統連線結構的最佳化、信息提取、故障建模和故障診斷方法開展研究。首先，為了達到以最少的感測器數量得到必需的判別依據，擬開展光伏電池板陣列結構及感測器接入方式最佳化策略的研究；其次，分析光伏電池的故障機理，進行光伏電池非線性故障模型建模和參數匹配最佳化的研究；最後，基於數據驅動和信息融合理論，利用故障模型複雜非線性約束最佳化問題的可行域求解理念，對光伏電池板陣列線上故障診斷和定位問題進行複合算法研究，實現測量-建模-診斷三個環節關鍵理論和技術問題的突破，為實現十二五期間太陽能從補充能源到主要能源轉變的目標奠定理論基礎。
結題摘要
太陽能電站是太陽能有效且重要的套用，其性能的優劣取決於光伏電池板工作狀態。如何對光伏電池板陣列進行線上監控及故障診斷已經成為光伏發電大規模套用一個亟待解決的問題。要實現光伏陣列的故障診斷，首先要解決如何在通用的光伏陣列結構上以最少的感測器將必須的信息提取出來，而太陽能電池板系統常用的串並聯結構使其故障診斷及定位變得複雜。目前該方向的研究多注重離線和區域的故障檢測。 為了解決太陽能電池板系統線上故障檢測及定位問題，本項目對太陽能電池板系統連線結構的最佳化、信息提取、故障建模和故障診斷方法開展研究。為了達到以最少的感測器數量得到必需的判別依據，開展了光伏電池板陣列結構及感測器接入方式最佳化策略的研究；其次，分析光伏電池的故障機理，進行光伏電池非線性故障模型建模和參數匹配最佳化的研究；最後，基於數據驅動和信息融合理論，利用故障模型複雜非線性約束最佳化問題的可行域求解理念，對光伏電池板陣列線上故障診斷和定位問題進行複合算法研究，實現測量-建模-診斷三個環節關鍵理論和技術問題的突破。 本項目的重要成果有：提出了一種光伏電池老化故障模型的建模方法及電池模型非線性參數的求解方法，初步解決了光伏電池模型在不同環境下參數值的求解問題；首次提出了有發明專利支撐的光伏陣列故障檢測連線結構，可實現在不影響光伏發電輸出功率情況下對故障點的快速診斷；研究了一種在故障診斷中相關的問題，將預測日天氣參數轉變為光伏電池模型參數預測算法；提出了有發明專利支撐的鋰電池狀態估計及二階模型參數線上辨識方法，提高了鋰電池SOC、SOH和SOP估計的精度，為鋰電池在太陽能發電的能源存儲的套用問題奠定了基礎。
