本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)據(jù)挖掘的光伏陣列故障診斷研究

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【摘要】：隨著第三次工業(yè)革命的到來,新能源迅速發(fā)展,光伏產(chǎn)業(yè)備受關(guān)注。而光伏組件價(jià)格較高一直是制約光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素,光伏發(fā)電系統(tǒng)投資商一次性投資過高,短時(shí)間無法收回成本。本文在收集大量數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)分析國家層面針對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,國家電網(wǎng)公司對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持政策,浙江省和嘉興市光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,分析現(xiàn)階段光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的問題,得出導(dǎo)致問題最主要的原因是,光伏系統(tǒng)發(fā)電量無法得到保障,光伏組件故障率偏高,熱斑現(xiàn)象普遍,無法及時(shí)有效的診斷,排除故障能力弱。所以,有效的光伏組件故障診斷,可以大大提升光伏發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。在電力領(lǐng)域中應(yīng)用的故障診斷技術(shù)很多,且各有利弊,目前針對(duì)光伏陣列的故障診斷技術(shù)主要分為紅外檢測(cè)法和電信號(hào)檢測(cè)法兩大類,實(shí)際工程中,需要添加額外的故障診斷輔助設(shè)備,增加系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)成本,且故障診斷不及時(shí),普遍為光伏陣列故障后采取措施,某種程度排除故障效率得不到保證。本文系統(tǒng)總結(jié)了光伏陣列故障的成因,歸納故障類型。提出在整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)中,采用唯一支路指示光伏陣列故障的微型逆變的新思路,利用實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù),建立數(shù)據(jù)挖掘決策樹模型,利用模型預(yù)測(cè)其他支路的光伏陣列故障情況。首先,采集光伏陣列監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中光伏陣列電流、輸出功率,溫度傳感器光伏板正板工作溫度,環(huán)境檢測(cè)儀采集的環(huán)境溫度、光輻照度,微型逆變器的故障指示數(shù)據(jù)。進(jìn)一步對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)化和加載,建立光伏陣列故障診斷應(yīng)用數(shù)據(jù)庫。最后成功實(shí)現(xiàn)C5.0算法,建立模型,模型預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確率高,同時(shí)與CART算法結(jié)果對(duì)比,前者優(yōu)于后者。
【關(guān)鍵詞】：光伏陣列 故障診斷 數(shù)據(jù)清洗 決策樹
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP311.13;TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 新能源光伏發(fā)電概述9
• 1.2 現(xiàn)階段光伏系統(tǒng)面臨的問題9-10
• 1.3 國內(nèi)外光伏陣列故障診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容11-13
• 第2章 光伏陣列故障診斷方法的研究13-20
• 2.1 光伏系統(tǒng)架構(gòu)13-14
• 2.2 光伏組件的運(yùn)行特性14-15
• 2.2.1 光伏電池工作原理14
• 2.2.2 光伏組件數(shù)學(xué)模型14-15
• 2.3 光伏陣列的故障成因15-17
• 2.4 光伏陣列的故障類型17-18
• 2.5 本文擬采用的光伏陣列故障診斷方法18-19
• 2.6 本章小結(jié)19-20
• 第3章 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及其在故障診斷中的應(yīng)用研究20-30
• 3.1 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)20
• 3.2 數(shù)據(jù)挖掘過程模型20-21
• 3.3 數(shù)據(jù)清洗方法21-22
• 3.4 光伏陣列故障診斷數(shù)據(jù)挖掘建模22-28
• 3.4.1 光伏陣列故障診斷業(yè)務(wù)理解22-23
• 3.4.2 光伏系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)清洗與預(yù)處理23-25
• 3.4.3 數(shù)據(jù)挖掘模型和算法選擇25-28
• 3.5 本章小結(jié)28-30
• 第4章 基于C5.0算法的光伏陣列故障診斷模型30-36
• 4.1 決策樹模型及C5.0算法30-32
• 4.1.1 決策樹的核心問題30
• 4.1.2 信息增益和C5.0算法30-32
• 4.2 光伏陣列故障診斷模型32-35
• 4.2.1 故障診斷決策樹模型生長32-33
• 4.2.2 故障診斷模型剪枝33-34
• 4.2.3 推理規(guī)則集34-35
• 4.3 本章小結(jié)35-36
• 第5章 算法實(shí)現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析36-52
• 5.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理36-45
• 5.1.1 數(shù)據(jù)類型36-40
• 5.1.2 數(shù)據(jù)抽取40-41
• 5.1.3 數(shù)據(jù)分區(qū)41-42
• 5.1.4 數(shù)據(jù)分箱42-44
• 5.1.5 數(shù)據(jù)合并44-45
• 5.2 故障診斷模型45-50
• 5.2.1 C5.0算法模型46-48
• 5.2.2 推理規(guī)則集48-49
• 5.2.3 CART算法模型49-50
• 5.3 模型評(píng)估50-51
• 5.4 本章小結(jié)51-52
• 第6章 結(jié)論與展望52-54
• 6.1 工作總結(jié)52
• 6.2 工作展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 致謝58

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