一种构网型光伏发电装备健康状态主动感知方法及系统与流程

本发明涉及新能源发电，并且更具体地，涉及一种构网型光伏发电装备健康状态主动感知方法及系统。

背景技术：

1、随着新能源发电技术的快速发展，构网型光伏发电装备在电网中的应用越来越广泛。然而，构网型光伏发电装备的出力具有随机波动的特点，频度和幅度大，为电网提供连续电压频率支撑时需频繁调控，承受更高的瞬态过电应力，面临装备失效概率增加、场站调度压力陡增等问题。

2、当前构网型光伏发电面临的一系列问题和挑战，具体包括：

3、构网型光伏发电装备出力具有随机波动特点，频度和幅度大，给电网调控带来困难。

4、构网型光伏发电受天气条件影响，出力波动剧烈，为电网提供连续稳定的电压频率支撑时，需要频繁进行调控，这增加了电网调度的难度和负担。本发明旨在通过主动感知装备健康状态，为优化调度策略提供依据，减轻电网调控压力。

5、频繁调控导致构网型光伏发电装备承受更高的瞬态过电应力，加剧设备失效风险。

6、为适应波动出力，构网型光伏发电装备需频繁启停和调节，承受高于额定值的瞬态电压电流冲击，长此以往，易引发设备绝缘老化、元器件损坏等失效问题，缩短设备使用寿命。本发明目的在于通过实时监测装备健康状态，及时发现和预警潜在失效风险，保障装备可靠运行。

7、构网型光伏发电装备故障率上升，加大场站运维难度，影响新能源消纳能力。

8、受出力波动和高应力影响，构网型光伏发电装备的故障率呈上升趋势，一旦发生故障，需要投入大量人力物力进行检修，增加运维成本。同时，装备停运期间，新能源电力无法及时并网，影响新能源消纳水平。本发明的目的是构建装备健康状态在线监测体系，实现故障预警和诊断，减少非计划停运时间，提高新能源利用效率。

9、构网型光伏发电规模不断扩大，手动定期巡检和离线检测方式低效滞后。

10、随着光伏发电规模扩大和并网比例提高，传统的人工定期巡视和离线检测已无法满足高效运维需求，亟需建立自动化、智能化的在线监测体系。本发明旨在突破在线监测技术瓶颈，实现构网型光伏发电装备的状态感知自动化，减少人工投入，提升运维效率。

11、构网型光伏发电装备集群化运行，缺乏区域协同感知和联合分析手段。

12、大规模集中式光伏电站通常部署大量构网型光伏发电装备，然而当前对装备健康状态的监测多局限于单台设备，缺少区域内设备间的联合感知和趋势研判。本发明的目的是引入区域协同感知机制，通过分析装备集群运行特性，深化对局部乃至整体健康状态的认知，实现区域故障风险防控。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出了一种构网型光伏发电装备健康状态主动感知方法，包括：

2、获取构网型变流器和光伏发电板的多特征量数据；

3、针对所述多特征量数据进行多时间尺度的融合处理，得到与构网型光伏发电装备健康状态动态演变相关的高维数据特征；

4、将所述高维数据特征数据至预先构建的基于知识驱动的主动感知模型，基于所述主动感知模型，对所述高维数据特征进行识别，以主动感知到所述构网型光伏发电装备的健康状态。

5、可选的，多特征量数据，包括如下中的至少一种：日照条件数据、电压数据、电流数据和频率数据。

6、可选的，构建基于知识驱动的主动感知模型，包括：

7、获取与构网型光伏发电装备健康状态相关的知识，使用数据驱动算法根据所述与构网型光伏发电装备健康状态相关的知识，构建基于知识驱动的主动感知模型。

8、可选的，主动感知模型，具有自适应的健康状态阈值，通过主动感知模型对所述高维数据特征进行识别，以计算出健康状态值与自适应的健康状态阈值比较，以主动感知出健康状态。

9、可选的，基于构网型光伏发电装备与健康状态相关的历史数据和实时状态数据，调整健康判定状态的边界，以调整自适应的健康状态阈值。

10、可选的，基于区域协同感知机制，根据构网型光伏发电装备的健康状态、构网型光伏发电装备间的地理邻近性和电气耦合性，计算出构网型光伏发电装备的综合健康状态及故障传播数据。

11、再一方面，本发明还提出了一种构网型光伏发电装备健康状态主动感知系统，包括：

12、数据采集模块，用于获取构网型变流器和光伏发电板的多特征量数据；

13、数据融合模块，用于针对所述多特征量数据进行多时间尺度的融合处理，得到与构网型光伏发电装备健康状态动态演变相关的高维数据特征；

14、主动感知模块，用于将所述高维数据特征数据至预先构建的基于知识驱动的主动感知模型，基于所述主动感知模型，对所述高维数据特征进行识别，以主动感知到所述构网型光伏发电装备的健康状态。

15、可选的，多特征量数据，包括如下中的至少一种：日照条件数据、电压数据、电流数据和频率数据。

16、可选的，构建基于知识驱动的主动感知模型，包括：

17、获取与构网型光伏发电装备健康状态相关的知识，使用数据驱动算法根据所述与构网型光伏发电装备健康状态相关的知识，构建基于知识驱动的主动感知模型。

18、可选的，主动感知模型，具有自适应的健康状态阈值，通过主动感知模型对所述高维数据特征进行识别，以计算出健康状态值与自适应的健康状态阈值比较，以主动感知出健康状态。

19、可选的，基于构网型光伏发电装备与健康状态相关的历史数据和实时状态数据，调整健康判定状态的边界，以调整自适应的健康状态阈值。

20、可选的，基于区域协同感知机制，根据构网型光伏发电装备的健康状态、构网型光伏发电装备间的地理邻近性和电气耦合性，计算出构网型光伏发电装备的综合健康状态及故障传播数据。

21、再一方面，本发明还提供了一种计算设备，包括：一个或多个处理器；

22、处理器，用于执行一个或多个程序；

23、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如上述所述的方法。

24、再一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如上述所述的方法。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

26、本发明提供了一种构网型光伏发电装备健康状态主动感知方法，包括：获取构网型变流器和光伏发电板的多特征量数据；针对所述多特征量数据进行多时间尺度的融合处理，得到与构网型光伏发电装备健康状态动态演变相关的高维数据特征；将所述高维数据特征数据至预先构建的基于知识驱动的主动感知模型，基于所述主动感知模型，对所述高维数据特征进行识别，以主动感知到所述构网型光伏发电装备的健康状态。本发明为构网新能源光伏发电装备的故障防护和可观可控提供可靠感知数据。

技术特征：

1.一种构网型光伏发电装备健康状态主动感知方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多特征量数据，包括如下中的至少一种：日照条件数据、电压数据、电流数据和频率数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建基于知识驱动的主动感知模型，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述主动感知模型，具有自适应的健康状态阈值，通过主动感知模型对所述高维数据特征进行识别，以计算出健康状态值与自适应的健康状态阈值比较，以主动感知出健康状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于构网型光伏发电装备与健康状态相关的历史数据和实时状态数据，调整健康判定状态的边界，以调整自适应的健康状态阈值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于区域协同感知机制，根据构网型光伏发电装备的健康状态、构网型光伏发电装备间的地理邻近性和电气耦合性，计算出构网型光伏发电装备的综合健康状态及故障传播数据。

7.一种构网型光伏发电装备健康状态主动感知系统，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述多特征量数据，包括如下中的至少一种：日照条件数据、电压数据、电流数据和频率数据。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，构建基于知识驱动的主动感知模型，包括：

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述主动感知模型，具有自适应的健康状态阈值，通过主动感知模型对所述高维数据特征进行识别，以计算出健康状态值与自适应的健康状态阈值比较，以主动感知出健康状态。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，基于构网型光伏发电装备与健康状态相关的历史数据和实时状态数据，调整健康判定状态的边界，以调整自适应的健康状态阈值。

12.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，基于区域协同感知机制，根据构网型光伏发电装备的健康状态、构网型光伏发电装备间的地理邻近性和电气耦合性，计算出构网型光伏发电装备的综合健康状态及故障传播数据。

13.一种计算机设备，其特征在于，包括：

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1-6中任一所述的方法。

技术总结本发明公开了一种构网型光伏发电装备健康状态主动感知方法及系统，属于新能源发电技术领域。本发明方法，包括：获取构网型变流器和光伏发电板的多特征量数据；针对所述多特征量数据进行多时间尺度的融合处理，得到与构网型光伏发电装备健康状态动态演变相关的高维数据特征；将所述高维数据特征数据至预先构建的基于知识驱动的主动感知模型，基于所述主动感知模型，对所述高维数据特征进行识别，以主动感知到所述构网型光伏发电装备的健康状态。本发明为构网新能源光伏发电装备的故障防护和可观可控提供可靠感知数据。技术研发人员：殷小东,刘俊杰,余佶成,刘俭,易姝慧,王健,梁思远,张军受保护的技术使用者：中国电力科学研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10