数据分析是光伏电站进行故障检测、电站监控和运营管理的基础,受光伏数据采集过程中外界环境干扰与器件非线性误差的影响,采集数据普遍存在着异常干扰多,可用性低等问题,无法支撑数据分析需求,阻碍了数字化电站建设的步伐。因此,研究工作性能稳定的光伏数据采集装置与异常数据校准算法具有重要意义。本文依据光伏气象数据与输出数据之间的相关性设计了光伏数据采集系统与异常数据校准模型,主要工作如下:(1)设计了基于ARM的光伏数据采集器,为数据校准与数据分析提供数据支持。采集器包括主控模块,基于SD卡的数据存储模块,基于远距离无线电(Long range radio,LoRa)传输技术的数据传输模块与用于采集电流电压、温湿度、辐照度与风向风速等数据的数据采集模块。(2)通过分析光伏气象数据与输出数据之间的相关性,提出了基于双加权核偏最小二乘算法(Double weighted kernel partial least squares algorithm,DLW-KPLS)的光伏异常数据校准模型,该模型可通过预测光伏输出数据,识别采集数据异常,对数据进行校准,有效过滤了异常采样的干扰。(3)在上位机设计了数据存储、数据处理与数据展示模块,将采集器采集的数据进行校准处理后放入数据库进行存储,当控制中心进行访问时,调用数据进行展示,实现了数据采集、传输、处理、存储、展示的完整功能。经实验验证:(1)数据采集器支持光伏组串相关的多种气象数据与电流电压数据采集工作,可实现数据无线传输,性能稳定。(2)本文提出的DLW-KPLS光伏异常数据校准模型对实验数据误差改善明显,表明该方法在光伏异常数据的校准工作中可以发挥重要作用。
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