【摘要】：隨著能源需求增長、化石能源的日益枯竭與成本上漲、全球氣候變暖等諸多因素的影響,人們在全球范圍內(nèi)尋求可再生能源的發(fā)展。太陽能具有易獲取、無噪聲、清潔、無窮無盡等優(yōu)點,成為了可再生能源的重要部分。我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,光伏裝機容量逐年遞增,而隨著光伏裝機規(guī)模的快速擴大,光伏組件及其相關(guān)電力設(shè)備的需求量也在逐年增加。但由于缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),市場上的相關(guān)產(chǎn)品良莠不齊,部分產(chǎn)品在運行數(shù)年后就開始出現(xiàn)故障,甚至造成事故,所以對光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件進行故障診斷具有重要的實際意義。本文的主要內(nèi)容如下:1.逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的核心部件,但由于其自身與運行環(huán)境等因素的影響,它也最易發(fā)生故障。在對其進行故障診斷之前,先要對光伏逆變器進行選型。本文選擇了在大容量光伏發(fā)電場合中應(yīng)用最廣的三電平逆變器作為研究對象,并建立仿真模型。光伏陣列由于長期在戶外運行,出現(xiàn)故障的情況較多,所以也有對其進行故障診斷的必要。先介紹光伏電池的數(shù)學(xué)模型并對它的輸出特性進行了仿真,分析其在陰影條件下的工作特性,最終也構(gòu)建了光伏陣列的仿真模型,為接下來的故障診斷打下了基礎(chǔ)。2.針對光伏三電平逆變器的開路故障診斷問題,提出一種基于決策樹支持向量機的故障診斷方法。首先介紹逆變器的診斷策略并進行故障分類,然后以中、上和下三種橋臂電壓為測量信號,采用小波多尺度分解法提取特征參數(shù),進而利用粒子群聚類算法生成決策樹支持向量機分類模型,最終實現(xiàn)了三電平逆變器的多模式故障診斷。該方法在使用了較少分類模型的情況下完成了故障診斷任務(wù)。與其他算法相比,該算法具有更好的準(zhǔn)確性和魯棒性。3.對特征提取和故障診斷算法兩個部分進行改進,提出了一種基于經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解和決策樹相關(guān)向量機的故障診斷方法。在特征提取方面,針對小波分解算法的不足,改用能自適應(yīng)分解信號的經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解,并對逆變器提取“能量和能量熵”形式的特征向量。而在診斷算法方面,選擇了不需要設(shè)置參數(shù)、稀疏性更強、測試時間更短的相關(guān)向量機作為分類模型。通過故障診斷與特征提取方法兩方面的對比,驗證了該方法具有設(shè)置參數(shù)少、結(jié)構(gòu)高效、診斷速度快且精度高等優(yōu)點。4.針對光伏陣列這一光伏發(fā)電系統(tǒng)的另一關(guān)鍵部件,提出了一種基于改進隨機森林的光伏陣列故障診斷方法。先介紹光伏陣列的診斷策略并對其進行了二級故障分類。再引入隨機森林算法,利用訓(xùn)練過程中的包外樣本計算每個決策樹的權(quán)值,并對決策樹的投票與平局處理過程進行了改進。同時對變量進行重要性度量,刪去部分次重要變量,重新訓(xùn)練后,最終構(gòu)建改進隨機森林故障診斷模型。對3×3和4×4光伏陣列的部分二級故障進行故障診斷,表明該方法能夠?qū)崿F(xiàn)光伏陣列的多模式故障診斷,且診斷精度較高、易于實現(xiàn)。
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM615

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉Pr艷;;屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計[J];電氣時代;2018年12期

2 王盼;周勇;陳偉;陳俊安;;光伏發(fā)電系統(tǒng)分析與實訓(xùn)[J];武漢電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2013年03期

3 丁德明;;屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計和安裝指南研究[J];居業(yè);2018年01期

4 王斯成;;光伏發(fā)電系統(tǒng)綜合量化評價體系探討[J];太陽能;2018年03期

5 陳學(xué)斌;;太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計及安裝要點的思考[J];科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新;2018年13期

6 陳維熙;;光伏發(fā)電系統(tǒng)在綠色建筑中的應(yīng)用研究[J];通信電源技術(shù);2018年07期

7 汪登;孫耀杰;;光伏發(fā)電系統(tǒng)預(yù)測研究進展[J];太陽能;2018年07期

8 吳雪峰;;光伏發(fā)電系統(tǒng)在農(nóng)村建設(shè)的可行性[J];農(nóng)村電工;2018年08期

9 彭信成;;離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)分析[J];低碳世界;2018年09期

10 王玉忠;;精準(zhǔn)扶貧下的小型戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)[J];電子世界;2018年18期

相關(guān)會議論文 前10條

1 張哲;張曉萍;;民用建筑中光伏發(fā)電系統(tǒng)實用設(shè)計[A];第四屆全國電能質(zhì)量學(xué)術(shù)會議暨電能質(zhì)量行業(yè)發(fā)展論壇：電能質(zhì)量與高效優(yōu)質(zhì)用電論文集[C];2015年

2 王繹;葉楊;張曉梅;張晶;陳冰;劉偉;;分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)電氣設(shè)計與分析[A];物聯(lián)網(wǎng)與電力新技術(shù)——2014年云南電力技術(shù)論壇論文集[C];2014年

3 周光明;沈煜;張晉茂;麻凱恩;朱正菲;杜強;;光伏發(fā)電系統(tǒng)用高效逆變器的研究[A];第十屆中國太陽能光伏會議論文集：迎接光伏發(fā)電新時代[C];2008年

4 程麗敏;曹陽;;分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)及微型逆變器綜述[A];2013電力行業(yè)信息化年會論文集[C];2013年

5 李洪越;劉賢權(quán);;光伏發(fā)電系統(tǒng)在龍鳳礦井水源輸水泵房中的應(yīng)用研究[A];第23屆全國煤礦自動化與信息化學(xué)術(shù)會議暨第5屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集[C];2013年

6 徐峰;劉愛民;羅慧晶;翁占坤;;用于熱光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)射體材料的研究進展[A];2006年全國功能材料學(xué)術(shù)年會專輯[C];2006年

7 陸亞萍;梁小冰;;太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)性能分析的模糊綜合評價方法[A];第十九屆電工理論學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

8 王浩;崔東凱;逯曦;王虎;;談學(xué)校光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷保護[A];第32屆中國氣象學(xué)會年會S20 第十三屆防雷減災(zāi)論壇——雷電物理和防雷新技術(shù)[C];2015年

9 郝文華;;太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)工程結(jié)構(gòu)強度設(shè)計[A];2011年機械電子學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

10 李春華;劉維亭;姜文剛;;戶用獨立式光伏發(fā)電系統(tǒng)研究[A];2011中國電工技術(shù)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 記者 翁國娟;臺州利用光伏發(fā)電處理污水[N];中國化工報;2015年

2 李斌;技能創(chuàng)造未來[N];中國青年報;2011年

3 本報記者 于海江;農(nóng)村戶用光伏漸成燎原之勢[N];中國電力報;2017年

4 夏俊 范強 趙靜波;“照亮”脫貧夢想[N];江西日報;2017年

5 記者 何金 通訊員 蘇福彬;為光伏扶貧注入資本活水[N];福建日報;2017年

6 本報記者 于海江;居民分布式光伏增長迅猛[N];中國電力報;2017年

7 湖北 柴衛(wèi)東 唐棠;2017年全國職業(yè)院校技能大賽(中職組)“光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝與調(diào)試”參賽心得[N];電子報;2017年

8 記者 周大偉;鼓勵建設(shè)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)[N];中國有色金屬報;2013年

9 特約記者 牛獻力　通訊員 王麗英;晶澳公司捐贈光伏發(fā)電系統(tǒng)[N];中國化工報;2011年

10 王憲才　魏延彬;萊蕪供電首建光伏發(fā)電系統(tǒng)[N];中國電力報;2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 鄭詩程;光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2005年

2 毛鵬;小功率光伏發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];北京理工大學(xué);2015年

3 吳志鵬;分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制和孤島故障檢測[D];華東理工大學(xué);2014年

4 胡博;分布式光伏接入的配電系統(tǒng)運行優(yōu)化研究[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

5 徐瑞東;光伏發(fā)電系統(tǒng)運行理論與關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2012年

6 曹太強;光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2011年

7 熊遠生;太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制問題研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2009年

8 黃漢奇;風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定研究[D];華中科技大學(xué);2012年

9 王歡;物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的太陽能光伏自跟蹤發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京理工大學(xué);2015年

10 劉勝永;基于風(fēng)/光發(fā)電系統(tǒng)的儲能系統(tǒng)建模與控制[D];合肥工業(yè)大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 周琪;光伏發(fā)電系統(tǒng)中直流變換器和逆變器的動力學(xué)特性分析與控制[D];南京師范大學(xué);2018年

2 董澤全;伴有光伏特性的船舶姿態(tài)優(yōu)化控制研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2018年

3 張志濤;基于虛擬同步發(fā)電機的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)控制研究[D];長安大學(xué);2018年

4 趙川;光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤控制系統(tǒng)研究[D];長安大學(xué);2018年

5 韓陽;基于地基云圖的光伏發(fā)電系統(tǒng)超短期功率預(yù)測[D];哈爾濱工程大學(xué);2018年

6 竇志鵬;光伏發(fā)電系統(tǒng)雷電危害及防護研究[D];南京信息工程大學(xué);2018年

7 劉林坤;光伏發(fā)電項目自愿減排量方法學(xué)研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);2018年

8 明航;基于切換模式的光伏發(fā)電系統(tǒng)控制方法研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);2018年

9 劉天俊;光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點跟蹤及并網(wǎng)策略研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);2018年

10 秦懷志;分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)協(xié)同控制研究[D];曲阜師范大學(xué);2018年

本文編號：2744754