(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111094734.7 (22)申请日 2021.09.17 (71)申请人 沈阳工业大 学 地址 110870 辽宁省沈阳市经济技 术开发 区沈辽西路1 11号 (72)发明人 王晓东　王若瑾　刘颖明　 (74)专利代理 机构 北京中强智尚知识产权代理 有限公司 1 1448 代理人 吕梦雪 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06Q 10/00(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) H02S 50/00(2014.01) (54)发明名称 一种光伏电站的故障诊断方法及装置 (57)摘要 本发明实施例公开了一种光伏电站的故障 诊断方法及装置， 该方法首先基于实时电流信 号， 确定暂态零模电流信号， 再对每个暂态零模 电流信号进行分解， 确定目标固有模态函数分 量， 然后基于所有目标固有模态函数分量， 得到 目标固有模态 函数分量的相关参数， 再基于目标 固有模态 函数分量的相关参数， 通过随机森 林模 型确定直流电路是否发生异常； 如果直流电路发 生异常， 则根据异常情况对应的目标固有模态函 数分量， 判断直流断路是否发生阻抗接地故障； 如果直流电路发生阻抗接地故障， 则通过随机森 林模型确定阻抗接地故障的类别。 由此， 该方法 能够准确的检测出早期高阻接地故障， 从而提高 了光伏电站的安全性。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 113901709 A 2022.01.07 CN 113901709 A 1.一种光伏电站的故障诊断方法， 其特 征在于， 包括： 获取光伏电站的直 流线路的实时暂态零模电流信号及随机森林模型； 对每个所述暂态零模电流信号进行分解， 确定目标固有模态函数分量； 基于所有所述目标固有模态函数分量， 得到目标固有模态函数分量的相关参数， 所述 目标固有模态函数分量的相关参数包括目标固有模态函数分量的最大值、 最小值、 方差、 偏 度、 峰度、 平均值、 标准差、 方差及中位数； 基于所述目标固有模态函数分量的相关参数， 通过所述随机森林模型确定所述直流电 路是否发生异常； 如果所述直流电路发生异常， 则根据所述异常情况对应的目标固有模态函数分量， 判 断所述直流断路是否发生阻抗接地故障； 如果所述直流电路发生阻抗接地故障， 则基于所述发生阻抗接地故障对应的目标固有 模态函数分量的相关参数， 通过所述 随机森林模型确定所述阻抗接地故障的类别， 所述阻 抗接地故障的类别包括高阻抗接地故障、 中阻抗接地故障及低阻抗接地故障。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述对每个所述暂态零模电流信号进行分 解， 确定目标固有模态函数分量， 包括： 对每个所述暂态零模电流信号进行分解， 得到相应的多个固有模态函数分量； 基于每个所述暂态零模电流信号对应的多个 固有模态函数分量， 计算每个所述固有模 态函数分量的最大加权相关指数； 基于每个所述固有模态函数分量的最大加权相关指数， 确定目标固有模态函数分量， 所述目标固有模态函数分量为在每个所述暂态零模电流信号对应的多个固有模态函数分 量中， 最大加权相关指数最大的固有模态函数分量。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述异常情况对应的目标固有模 态函数分量， 判断所述 直流断路是否发生阻抗接地故障， 包括： 根据所述异常情况对应的目标固有模态函数分量， 得到能量比值； 判断所述能量比值是否大于预设阈值， 如果所述能量比值大于预设阈值， 则确定所述 直流线路发生阻抗接地故障。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述异常情况对应的目标固有模 态函数分量， 判断所述 直流断路是否发生阻抗接地故障， 还 包括： 如果所述能量比值 不大于预设阈值， 则确定所述 直流线路发生负载投切。 5.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述异常情况对应的目标固有模 态函数分量， 得到能量比值， 包括： 根据所述异常情况对应的目标固有模态函数分量， 通过Prony算法得到相应的特征频 率分量以及直 流分量； 获取能量比值的公式， 所述能量比值的公式为权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 113901709 A 2其中， iT为特征频率分量； iB表示直流分量， WT为特征频率分量对应的能量值； WB为特征 直流分量对应的能量 值； n为采样点数； td为采样的时间 间隔； n、 T、 B均为 正整数； 根据所述特征频率分量以及直流分量， 利用所述能量比值的公式， 计算得到相应的能 量比值。 6.一种光伏电站的故障诊断装置， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 用于获取光伏电站的直 流线路的实时态零模电流信号及随机森林模型； 分解模块， 用于对每 个所述暂态零模电流信号进行分解， 确定目标固有模态函数分量； 确定模块， 用于基于所有所述目标固有模态函数分量， 得到目标固有模态函数分量的 相关参数， 所述目标固有模态函数分量的相关参数包括 目标固有模态函数分量的最大值、 最小值、 方差、 偏度、 峰度、 平均值、 标准差、 方差及中位数； 判断模块， 用于基于所述目标固有模态函数分量的相关参数， 通过所述随机森林模型 确定所述 直流电路是否发生异常； 如果所述直流电路发生异常， 则根据所述异常情况对应的目标固有模态函数分量， 判 断所述直流断路是否发生阻抗接地故障； 如果所述直流电路发生阻抗接地故障， 则基于所述发生阻抗接地故障对应的目标固有 模态函数分量的相关参数， 通过所述 随机森林模型确定所述阻抗接地故障的类别， 所述阻 抗接地故障的类别包括高阻抗接地故障、 中阻抗接地故障及低阻抗接地故障。 7.根据权利要求6所述的装置， 其特 征在于， 所述分解模块包括： 分解单元， 用于对每个所述暂态零模电流信号进行分解， 得到相应的多个固有模态函 数分量； 第一计算单元， 用于基于每个所述暂态零模电流信号对应的多个固有模态函数分量， 计算每个所述固有模态函数分量的最大加权相关指数； 确定单元， 用于基于每个所述固有模态函数分量的最大加权相关指数， 确定目标固有 模态函数分量， 所述目标固有模态函数分量为在每个所述暂态零模电流信号对应的多个固 有模态函数分量中， 最大加权相关指数最大的固有模态函数分量。 8.根据权利要求6所述的装置， 其特 征在于， 所述判断模块包括： 第二计算单 元， 用于根据所述异常情况对应的目标固有模态函数分量， 得到能量比值； 判断单元， 用于判断所述能量比值是否大于预设阈值， 如果所述能量比值大于预设阈 值， 则确定所述 直流线路发生阻抗接地故障。 9.根据权利要求8所述的装置， 其特征在于， 所述判断单元， 还用于如果所述能量比值 不大于预设阈值， 则确定所述 直流线路发生负载投切。 10.根据权利要求6所述的装置， 其特 征在于， 所述第二计算单 元包括： 第一计算子单元， 用于根据所述异常情况对应的目标固有模态函数分量， 通过Prony算权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 113901709 A 3