一种光伏系统健康状态评估方法、装置、设备及介质与流程

本技术涉及电力系统分析，提供一种光伏系统健康状态评估方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、光伏发电作为一种重要的清洁能源利用形式，近年来得到迅速发展。准确评估光伏系统的健康发展状态，对提高光伏系统的发电效率，保障电力系统的安全运行具有重要意义。

2、光伏系统的健康运行发展受到当前运行情况、安全指数、抗风险能力以及系统维护等各种因素的影响，同时，各因素之间存在互相影响依赖的关系，如系统运行维护能力越高，系统安全指数就越高，运行情况就越好；抗风险能力越低，安全指数就越低，运行情况就越差。目前光伏系统健康状态评估大多聚焦于光伏设备的特征选取，没有考虑影响因素、以及因素之间的联系，或者采用单一方式确定指标权值，进而导致最终的评估结果不准确。

技术实现思路

1、本技术提供一种光伏系统健康状态评估方法、装置、设备及介质，用于解决如何提高光伏系统的健康状态评估结果的准确性的问题。

2、第一方面，提供一种光伏系统健康状态评估方法，包括：

3、确定光伏系统的多个指标；所述多个指标包括功率比、相对距离、汇流箱离散率、缺陷消除率、故障弃光率、主要设备可利用率、场站能耗率、故障率、维护保养指数、盈亏平衡点、抗震能力系数、抗风能力系数、抗高温能力系数、租赁系数、安全检测系统指数、安全设施合格率、安全预警指数；

4、采用dematel-anp法确定每个指标的第一权重，采用熵权法确定每个指标的第二权重；

5、根据所述第一权重、所述第二权重、所述第一权重的第一系数以及所述第二权重的第二系数，构建目标函数；所述目标函数的公式如下：

6、

7、其中，min表示取最小值，ω1(i)表示第i个指标的第一权重，ω2(i)表示第i个指标的第二权重，ω(i)表示第i个指标的组合权重，具体公式如下：

8、ω(i)＝α·ω1(i)+β·ω2(i)

9、其中，α为所述第一权重的系数，β为所述第二权重的系数；

10、对所述目标函数采用拉格朗日条件极值法，确定所述第一系数的值和所述第二系数的值；

11、根据所述第一系数的值和所述第二系数的值，对所述第一权重和所述第二权重进行加权求和，获得每个指标的组合权重；

12、根据多个指标的样本值和多个指标的组合权重，确定所述光伏系统的健康状态等级；所述健康状态等级用于指示所述光伏系统的健康程度。

13、可选的，所述对所述目标函数采用拉格朗日条件极值法，确定所述第一系数的值和所述第二系数的值，包括：

14、根据所述目标函数构建拉格朗日函数；

15、针对所述拉格朗日函数中的多个变量分别取偏导数，并令所述偏导数等于零，联合求解获得所述第一系数的值和所述第二系数的值。

16、可选的，所述根据所述第一系数的值和所述第二系数的值，对所述第一权重和所述第二权重进行加权求和，获得每个指标的组合权重，包括：

17、对所述第一系数的值和所述第二系数的值进行归一化处理，获得归一化的第一系数和归一化的第二系数；

18、根据所述归一化的第一系数和所述归一化的第二系数，对所述第一权重和所述第二权重进行加权求和，获得每个指标的组合权重；所述组合权重的计算公式如下：

19、ω(i)＝α*·ω1(i)+β*·ω2(i)

20、其中，ω1(i)表示第i个指标的第一权重，ω2(i)表示第i个指标的第二权重，α*为所述归一化的第一系数，β*为所述归一化的第二系数，ω(i)表示第i个指标的组合权重。

21、可选的，所述归一化处理的计算公式如下：

22、

23、其中，α为所述第一系数的值，β为所述第二系数的值，α*为所述归一化的第一系数，β*为所述归一化的第二系数。

24、可选的，所述根据多个指标的样本值和多个指标的组合权重，确定所述光伏系统的健康状态等级，包括：

25、根据所述光伏系统的多个健康状态等级，构建每个指标的多个灰类的白化权函数；所述多个健康等级包括故障、异常、亚健康和健康；

26、根据多个指标的样本值、多个指标的组合权重、以及所述多个灰类的白化权函数，计算所述多个灰类的定权系数；

27、将所述多个灰类的定权系数中最大值所对应的灰类，确定为所述光伏系统所属的灰类；

28、根据所述光伏系统所属的灰类和预存的第一对应关系，确定所述光伏系统的健康状态等级；所述第一对应关系包括多个灰类、以及每个灰类对应的健康状态等级。

29、可选的，所述多个灰类的白化权函数包括下限测度的第一白化权函数、适中测度的第二白化权函数、适中测度的第三白化权函数、上限测度的第四白化权函数；所述根据所述光伏系统的多个健康状态等级，构建每个指标的多个灰类的白化权函数，包括：

30、根据所述光伏系统的多个健康状态等级，确定每个指标的等级界限；所述等级界限包括故障等级界限、异常等级界限、亚健康等级界限、健康等级界限；

31、根据所述故障等级界限，构建所述下限测度的第一白化权函数，根据所述异常等级界限，构建所述适中测度的第二白化权函数，根据所述亚健康等级界限，构建所述适中测度的第三白化权函数，根据所述健康等级界限，构建所述上限测度的第四白化权函数。

32、可选的，所述采用dematel-anp法确定每个指标的第一权重，包括：

33、根据所述多个指标，构建直接影响矩阵；所述直接影响矩阵用于指示各个指标之间的相互影响关系；

34、对所述直接影响矩阵进行规范化处理，获得处理后的直接影响矩阵，公式如下：

35、

36、其中，b为所述处理后的直接影响矩阵，d为所述直接影响矩阵，max表示取最大值，dij表示所述直接影响矩阵中第i个指标对第j个指标的影响；

37、根据所述处理后的直接影响矩阵，获得综合影响矩阵；所述综合影响矩阵的计算公式如下：

38、t＝b(i-b)-1

39、其中，t为所述综合影响矩阵，b为所述处理后的直接影响矩阵，i为单位矩阵；

40、若所述综合影响矩阵存在任一元素值小于预设阈值，则将所述任一元素值设置为零，获得截集矩阵；

41、对所述截集矩阵进行归一化处理得到加权超矩阵，对所述加权超矩阵求取极限后确定每个指标的第一权重。

42、第二方面，提供一种光伏系统健康状态评估装置，包括：

43、指标确定模块，用于确定光伏系统的多个指标；所述多个指标包括功率比、相对距离、汇流箱离散率、缺陷消除率、故障弃光率、主要设备可利用率、场站能耗率、故障率、维护保养指数、盈亏平衡点、抗震能力系数、抗风能力系数、抗高温能力系数、租赁系数、安全检测系统指数、安全设施合格率、安全预警指数；

44、权重确定模块，用于采用dematel-anp法确定每个指标的第一权重，采用熵权法确定每个指标的第二权重；

45、构建模块，用于根据所述第一权重、所述第二权重、所述第一权重的第一系数以及所述第二权重的第二系数，构建目标函数；所述目标函数的公式如下：

46、

47、其中，min表示取最小值，ω1(i)表示第i个指标的第一权重，ω2(i)表示第i个指标的第二权重，ω(i)表示第i个指标的组合权重，具体公式如下：

48、ω(i)＝α·ω1(i)+β·ω2(i)

49、其中，α为所述第一权重的系数，β为所述第二权重的系数；

50、权重确定模块还用于：对所述目标函数采用拉格朗日条件极值法，确定所述第一系数的值和所述第二系数的值；根据所述第一系数的值和所述第二系数的值，对所述第一权重和所述第二权重进行加权求和，获得每个指标的组合权重；

51、等级确定模块，用于根据多个指标的样本值和多个指标的组合权重，确定所述光伏系统的健康状态等级；所述健康状态等级用于指示所述光伏系统的健康程度。

52、第三方面，本技术提供了一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，实现第一方面中所述的光伏系统健康状态评估方法。

53、第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，处理器执行所述计算机程序，实现第一方面中所述的光伏系统健康状态评估方法。

54、与现有技术相比，本技术实施例的有益效果如下：

55、本技术提供一种光伏系统健康状态评估方法，该方法包括：确定光伏系统的多个指标；采用dematel-anp法确定每个指标的第一权重，采用熵权法确定每个指标的第二权重；根据第一权重、第二权重、第一权重的第一系数以及第二权重的第二系数，构建目标函数；根据目标函数构建拉格朗日函数；针对拉格朗日函数中的多个变量分别取偏导数，并令偏导数等于零，联合求解获得第一系数的值和第二系数的值；根据第一系数的值和第二系数的值，对第一权重和第二权重进行加权求和，获得每个指标的组合权重；根据多个指标的样本值和多个指标的组合权重，确定光伏系统的健康状态等级；健康状态等级用于指示光伏系统的健康程度。

56、本技术中采用dematel-anp法刻画多个指标之间的相互联系与影响，获得第一权重，利用熵权法进行客观赋权，获得第二权重，并对不同的方式下获得的第一权重和第二权重进行组合，建立以组合权重与第一权重、组合权重与第二权重的偏差平方和最小为目标的目标函数，使每个权重与组合权重之间的偏差都尽可能小，采用拉格朗日条件极值法可以快速求解第一权重和第二权重的系数，提高了组合权重的准确性和可靠性，进而根据多个指标的样本值和多个指标的组合权重，确定光伏系统的健康状态等级，使得评估结果更加准确。