本技术涉及光伏逆变器,更具体地,涉及一种光伏逆变器保护装置及方法。
背景技术:
1、光伏系统是一种利用光伏太阳能板的光生伏特效应将太阳光辐射能转换为电能以供市电电网使用的新型发电系统。光伏逆变器是光伏系统中的核心部件,其主要负责将光伏组件产生的直流电转换为交流电,并向市电电网输出该交流电以供市电电网使用。两级式逆变器是一种广泛应用的光伏逆变器,包括直流变换单元和交流逆变单元,其中直流变换单元主要负责对光伏组件进行最大功率点跟踪(maximum power point tracking,mppt),交流逆变单元主要负责将直流变换单元跟踪的最大功率并入电网。在最大功率点跟踪过程中,直流变换单元一般以固定的步长扰动光伏组件的端口电压,进而达到最大功率跟踪的目的,在稳态时直流变换单元运行在光伏组件的最大功率点附近。
2、现有技术中缺少对于光伏逆变器的效率检测,无法及时确定光伏逆变器的工作状态,导致光伏逆变器的运行安全难以得到有效保障。
技术实现思路
1、本发明提供一种光伏逆变器保护装置及方法,用以解决现有技术中无法及时确定光伏逆变器的工作状态,导致光伏逆变器的运行安全难以得到有效保障的问题,包括:
2、温度检测模块,用于获取光伏逆变器的温度数据,根据光伏逆变器的温度数据确定当前光伏逆变器的温度状态系数;
3、阈值设定模块,用于根据当前光伏逆变器的温度状态系数设定光伏逆变器的工作效率阈值;
4、效率检测模块,用于获取光伏逆变器的工作效率,根据光伏逆变器的工作效率确定当前光伏逆变器的效率状态系数;
5、保护模块,用于根据光伏逆变器的效率状态系数确定对应的保护策略。
6、进一步地,根据光伏逆变器的温度数据确定当前光伏逆变器的温度状态系数,具体为:
7、获取光伏逆变器的历史环境温度,根据光伏逆变器的历史环境温度确定温度影响系数;
8、获取光伏逆变器的工作温度,根据光伏逆变器的工作温度变化情况绘制工作温度变化曲线;
9、获取预设容许温度阈值,根据温度影响系数对预设容许温度阈值进行修正,计算工作温度变化曲线中工作温度超出修正后的容许温度阈值的占比,得到光伏逆变器的温度状态系数。
10、进一步地,根据光伏逆变器周围的环境温度确定温度影响系数,具体为:
11、获取光伏逆变器的历史环境温度,根据历史环境温度变化情况绘制历史环境温度变化曲线;
12、根据预设温度窗口将历史环境温度变化曲线划分为若干子温度曲线,计算若干子温度曲线的相关系数;
13、获取光伏逆变器的历史工作温度,根据历史工作温度变化情况绘制历史工作温度变化曲线,计算与子温度曲线对应时间的历史工作温度变化曲线的相关系数;
14、计算子温度曲线的相关系数与对应时间的历史工作温度变化曲线的相关系数的和,得到各子温度曲线对应的环境温度相关度;
15、获取当前光伏逆变器的环境温度对应的子温度曲线,得出当前光伏逆变器的环境温度的环境温度相关度,根据当前环境温度相关度确定温度影响系数。
16、进一步地,根据当前环境温度相关度确定温度影响系数,具体为:
17、基于温度影响系数计算公式根据当前环境温度相关度计算当前环境温度的温度影响系数,所述温度影响系数计算公式具体为,
18、
19、其中,f为温度影响系数,td为当前环境温度,tα为预设容许环境温度,r为当前环境温度相关度,rα为预设容许环境温度相关度,u为预设范围系数。
20、进一步地,根据当前光伏逆变器的温度状态系数设定光伏逆变器的工作效率阈值,具体为:
21、获取预设容许状态系数,计算当前光伏逆变器的温度状态系数与预设容许状态系数的差值;
22、判断当前光伏逆变器的温度状态系数与预设容许状态系数的差值是否大于第一预设阈值,若当前光伏逆变器的温度状态系数与预设容许状态系数的差值大于第一预设阈值,则将第一效率阈值设定为光伏逆变器的工作效率阈值;
23、若当前光伏逆变器的温度状态系数与预设容许状态系数的差值小于或等于第一预设阈值,则判断当前光伏逆变器的温度状态系数与预设容许状态系数的差值是否大于第二预设阈值;
24、若当前光伏逆变器的温度状态系数与预设容许状态系数的差值大于第二预设阈值,则将第二效率阈值设定为光伏逆变器的工作效率阈值;
25、若当前光伏逆变器的温度状态系数与预设容许状态系数的差值小于或等于第二预设阈值,则将第三效率阈值设定为光伏逆变器的工作效率阈值。
26、进一步地,根据光伏逆变器的工作效率确定当前光伏逆变器的效率状态系数,具体为:
27、根据光伏逆变器的工作效率变化情况绘制工作效率变化曲线,根据工作效率阈值将工作效率变化曲线分割为两个工作效率区间,计算工作效率变化曲线在各工作效率区间的占比;
28、获取光伏逆变器的负载率,根据光伏逆变器的负载率设定工作效率区间的权重系数,根据工作效率区间的权重系数确定初始效率状态系数;
29、根据预设滑动时间窗口将工作效率变化曲线均分为若干子效率曲线,根据子效率曲线确定效率波动系数;
30、根据效率波动系数对初始效率状态系数进行修正,得到当前光伏逆变器的效率状态系数。
31、进一步地,根据光伏逆变器的负载率设定工作效率区间的权重系数,具体为:
32、根据工作效率区间确定各工作效率区间的负载阈值,基于权重系数计算公式根据各工作效率区间的负载阈值设定工作效率区间的权重系数,权重系数计算公式具体为,
33、
34、其中,ωi为第i工作效率区间的权重系数,l为光伏逆变器的负载率,lαi为第i工作效率区间的负载阈值,k为预设平滑度系数。
35、进一步地,根据子效率曲线确定效率波动系数,具体为:
36、计算工作效率变化曲线中子效率曲线的工作效率平均值,根据各子效率曲线的工作效率平均值绘制工作效率平均值变化曲线;
37、根据工作效率平均值变化曲线计算相邻两工作效率平均值的斜率绝对值,根据相邻两工作效率平均值的斜率绝对值计算工作效率平均值变化曲线上所有斜率绝对值的平均值,得到效率波动系数。
38、进一步地,根据光伏逆变器的效率状态系数确定对应的保护策略,具体为:
39、获取光伏逆变器的历史效率状态系数与对应的保护策略,根据光伏逆变器的历史效率状态系数与对应的保护策略建立数据集,根据数据集建立初始保护策略设定模型;
40、根据数据集对初始保护策略设定模型进行训练,得到训练好的保护策略设定模型;
41、将当前光伏逆变器的效率状态系数输入训练好的保护策略设定模型,输出对应的保护策略。
42、为了实现上述目的,本发明还提供了一种光伏逆变器保护方法,包括:
43、获取光伏逆变器的温度数据,根据光伏逆变器的温度数据确定当前光伏逆变器的温度状态系数;
44、根据当前光伏逆变器的温度状态系数设定光伏逆变器的工作效率阈值;
45、获取光伏逆变器的工作效率,根据光伏逆变器的工作效率确定当前光伏逆变器的效率状态系数;
46、根据光伏逆变器的效率状态系数确定对应的保护策略。
47、本发明的有益效果在于:
48、通过应用以上技术方案,本发明通过温度数据确定光伏逆变器的温度状态,根据光伏逆变器的工作效率结合温度状态判断光伏逆变器是否出现故障,并及时针对故障制定相应的保护策略,能够有效防止光伏逆变器因故障损坏,保障了光伏逆变器的运行安全。
1.一种光伏逆变器保护装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的光伏逆变器保护装置,其特征在于,根据光伏逆变器的温度数据确定当前光伏逆变器的温度状态系数,具体为:
3.根据权利要求2所述的光伏逆变器保护装置,其特征在于,根据光伏逆变器周围的环境温度确定温度影响系数,具体为:
4.根据权利要求3所述的光伏逆变器保护装置,其特征在于,根据当前环境温度相关度确定温度影响系数,具体为:
5.根据权利要求1所述的光伏逆变器保护装置,其特征在于,根据当前光伏逆变器的温度状态系数设定光伏逆变器的工作效率阈值,具体为:
6.根据权利要求1所述的光伏逆变器保护装置,其特征在于,根据光伏逆变器的工作效率确定当前光伏逆变器的效率状态系数,具体为:
7.根据权利要求6所述的光伏逆变器保护装置,其特征在于,根据光伏逆变器的负载率设定工作效率区间的权重系数,具体为:
8.根据权利要求6所述的光伏逆变器保护装置,其特征在于,根据子效率曲线确定效率波动系数,具体为:
9.根据权利要求1所述的光伏逆变器保护装置,其特征在于,根据光伏逆变器的效率状态系数确定对应的保护策略,具体为:
10.一种光伏逆变器保护方法,其特征在于,包括:
