隨著光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展與推廣,各類小型分布式光伏電站在家庭以及工廠中普及。由于質(zhì)量和技術(shù)的原因,光伏陣列使用過程中會產(chǎn)生一些不可預估的故障,輕則導致整個陣列輸出功率下降,系統(tǒng)效率下降,重則可能誘發(fā)火災,造成嚴重的經(jīng)濟損失�，F(xiàn)有的光伏陣列狀態(tài)檢測方法在全面性以及準確性上存在不足。為此,針對陣列異常狀態(tài)的識別,提出了基于聚類技術(shù)的光伏陣列狀態(tài)檢測方法;針對歷史故障樣本數(shù)據(jù)不平衡的問題,提出了基于改進SMOTE的光伏陣列隨機森林故障診斷方法。主要研究內(nèi)容如下:1.針對現(xiàn)有光伏陣列狀態(tài)檢測方法受環(huán)境因素影響較大的情況,結(jié)合3*3光伏陣列在四類故障以及正常狀態(tài)下的輸出特性曲線以及現(xiàn)有的光伏陣列狀態(tài)監(jiān)測技術(shù),提出了一種基于聚類技術(shù)的光伏陣列狀態(tài)檢測方法。該方法通過對同一時間點的光伏陣列運行特征進行聚類,形成多個聚類中心（正常運行狀態(tài)）,然后計算各個組件特征與正常狀態(tài)的偏離程度,經(jīng)過異常檢測器來識別異常狀態(tài)。其中針對kmeans聚類初始聚類中心的隨機選取問題,根據(jù)數(shù)據(jù)間的緊密度來排除了離群區(qū)域,限制了初始聚類中心的選取。2.由于光伏組件歷史故障樣本存在不平衡性,而在采用SMOTE算法時會出現(xiàn)過擬合的... 

【文章來源】：重慶郵電大學重慶市

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 中國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型
        1.1.2 新能源的主要發(fā)展方向
        1.1.3 國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.4 光伏產(chǎn)業(yè)存在的問題
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 光伏陣列輸出特性研究現(xiàn)狀
        1.2.2 光伏陣列狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要工作
    1.4 本章小結(jié)
第2章 光伏陣列的相關(guān)原理及故障分析
    2.1 光伏發(fā)電基本原理
    2.2 光伏電池建模與輸出特性分析
        2.2.1 光伏電池的等效模型
        2.2.2 光伏組件的輸出特性
    2.3 光伏陣列的主要結(jié)構(gòu)
        2.3.1 串聯(lián)結(jié)構(gòu)
        2.3.2 并聯(lián)結(jié)構(gòu)
        2.3.3 串并聯(lián)結(jié)構(gòu)
        2.3.4 全連接結(jié)構(gòu)
    2.4 光伏陣列的主要故障成因分析
    2.5 光伏陣列狀態(tài)檢測技術(shù)
        2.5.1 數(shù)學模型法
        2.5.2 電氣測量法
        2.5.3 紅外圖像法
        2.5.4 智能檢測法
        2.5.5 離線診斷法
        2.5.6 五種狀態(tài)檢測方法的比較
    2.6 光伏陣列故障狀態(tài)下的輸出特性分析
    2.7 本章小結(jié)
第3章 光伏陣列狀態(tài)檢測及故障診斷方法
    3.1 光伏陣列數(shù)據(jù)采集來源及特性
    3.2 基于改進聚類技術(shù)的光伏陣列狀態(tài)檢測方法
        3.2.1 光伏陣列狀態(tài)檢測模型
        3.2.2 基于劃分的聚類算法介紹與改進
        3.2.3 基于改進聚類技術(shù)的光伏陣列狀態(tài)檢測方法的總體流程
    3.3 基于改進SMOTE的光伏陣列隨機森林故障診斷方法
        3.3.1 隨機森林的簡介
        3.3.2 SMOTE算法簡介以及改進
        3.3.3 改進SMOTE算法的實驗與分析
        3.3.4 光伏陣列故障診斷的總體流程
    3.5 本章小結(jié)
第4章 光伏陣列狀態(tài)監(jiān)測平臺
    4.1 光伏陣列狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的需求分析
    4.2 光伏陣列狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)軟件的功能分析
    4.3 光伏陣列狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的主要操作邏輯分析
    4.4 數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計與實現(xiàn)
    4.5 光伏陣列狀態(tài)監(jiān)測平臺登錄界面的實現(xiàn)
    4.6 光伏陣列狀態(tài)監(jiān)測平臺的實時監(jiān)測界面的實現(xiàn)
    4.7 光伏陣列狀態(tài)監(jiān)測平臺的查詢界面的實現(xiàn)
    4.8 光伏陣列狀態(tài)監(jiān)測平臺故障診斷界面的實現(xiàn)
    4.9 本章小結(jié)
第5章 實驗測試與分析
    5.1 基于聚類技術(shù)的光伏陣列狀態(tài)檢測方法實驗
    5.2 基于改進SMOTE的光伏陣列隨機森林故障診斷方法實驗
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于MVC模式的刮板輸送機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 郭衛(wèi),劉俊,郟高祥.  煤礦安全. 2018(12)
[2]基于改進K-means聚類算法的風電場動態(tài)等值[J]. 吳紅斌,何葉,趙波,李鵬,季宇,吳鳴.  太陽能學報. 2018(11)
[3]3E系統(tǒng)視角下能源結(jié)構(gòu)合理度評價研究[J]. 曹靜,賈娜,李根,范德成.  系統(tǒng)工程學報. 2018(05)
[4]最小二乘支持向量回歸的光伏組件故障檢測[J]. 李紅濤,李春來,楊立濱,丁明昌.  電力電子技術(shù). 2018(09)
[5]局部陰影下的光伏陣列最大功率點跟蹤機制分析[J]. 周玲.  激光雜志. 2018(08)
[6]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏系統(tǒng)故障診斷方法[J]. 俞瑋捷,劉光宇.  杭州電子科技大學學報(自然科學版). 2018(04)
[7]光伏熱斑圖像有效區(qū)域分割算法研究[J]. 毛峽,石天朋.  太陽能學報. 2018(05)
[8]局部陰影條件下光伏電池建模與輸出特性仿真[J]. 顏景斌,佟堯,曹雷,劉東旭,徐永亮.  電源技術(shù). 2018(05)
[9]考慮價值粘性的閉環(huán)式光伏產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)穩(wěn)定性預測GERT模型[J]. 儲佳娜,郭本海,趙熒梅.  工業(yè)工程與管理. 2018(02)
[10]一種光伏陣列實時狀態(tài)監(jiān)測與故障定位系統(tǒng)[J]. 韓付昌,陳志聰,吳麗君,俞金玲,林培杰,程樹英,吳勇標.  福州大學學報(自然科學版). 2018(06)

碩士論文
[1]基于模糊決策樹的光伏陣列故障診斷方法研究[D]. 董美辰.廣西大學 2018
[2]基于直流電力線載波通信的光伏組件監(jiān)測系統(tǒng)[D]. 楊鋒.南京郵電大學 2017
[3]面向工程檢測的綜合信息系統(tǒng)優(yōu)化[D]. 周小蹦.東南大學 2017
[4]基于輪廓系數(shù)的層次聚類算法研究[D]. 張冬梅.燕山大學 2010



本文編號：3154210