陈宇航，闫腾飞，谢 添，温 颖，梁 睿

(中国矿业大学 信息与电气工程学院， 江苏 徐州 221000)



陈宇航，闫腾飞，谢 添，温 颖，梁 睿

(中国矿业大学 信息与电气工程学院， 江苏 徐州 221000)

分析了光伏组件常见故障下的功率损失及其内部U-I输出特性，提出了一种综合考虑功率损失和内部U-I特性的光伏组件在线实时故障诊断方法。通过仿真功率与实测功率的对比，判断组件是否发生异常功率损失。再根据输出电压变化，判断是否发生短路故障并大致估算短路电池块数。进一步，利用填充因子值判断老化故障，得出组件剩余使用年限。仿真和试验结果验证了该方法可以有效地检测出组件阴影遮蔽、短路及老化等常见故障。

光伏组件； 故障诊断； 功率损失； 短路； 老化故障

0 引 言

随着全球经济的不断发展，煤炭、石油、天然气等一次能源日益匮乏，太阳能发电依靠其清洁无污染、资源无限、可持续性等优点，得以迅速推广应用[1]。一般来说光伏电站的工作环境都比较恶劣，导致各种故障不断发生。因此，光伏系统的运行状态监控和故障诊断显得越来越重要。

目前，检测光伏组件故障的常用方法有红外图像分析法、基于电气测量法等。文献[2-3]利用光伏电池的生热效应，对组件的红外图像加以分析处理进而判断出其运行状态，但红外图像容易受到外界环境干扰，导致故障诊断出现误差。文献[4]提出多传感器检测法，将支路电流检测与组件电压检测相结合，并优化传感器放置策略，通过分析传感器采集到的电压和电流数值实现故障类型判断和故障定位，但需要配置大量传感器，无疑增加了检测成本。……