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光伏发电技术
★ 5.0
基于FCM-BOA-TCN-GRU的分布式光伏出力异常检测方法
A Distributed Photovoltaic Power Output Anomaly Detection Method Based on FCM-BOA-TCN-GRU
| 作者 | 彭昱 · 符琛 · 郭昕 · 黄守道 · 苏盛 |
| 期刊 | 电工技术学报 |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 40 卷 第 17 期 |
| 技术分类 | 光伏发电技术 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 分布式光伏异常检测 时间卷积网络 门控循环单元 相似日聚类 贝叶斯优化 彭昱 符琛 郭昕 黄守道 苏盛 电工技术学报 Transactions of China Electrotechnical Society |
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针对分布式光伏点多面广、传统集中式异常检测技术适用性差的问题,提出一种融合模糊C均值聚类(FCM)与贝叶斯优化算法(BOA)优化的时间卷积网络-门控循环单元(TCN-GRU)模型的异常检测方法。通过异常值处理与特征筛选后,采用基于权重的FCM-Frechet算法实现晴天、多云与阴雨三类相似日两阶段聚类划分,降低天气波动影响;结合BOA优化TCN-GRU模型提升不同天气下光伏出力预测精度,并结合设定规则进行异常判别。实例验证表明,该方法较CNN-LSTM和Transformer-BiLSTM模型准确率分别提升11.24%和3.92%,有效提升了分布式光伏异常检测性能。
针对分布式光伏点多面广、集中式光伏的异常检测技术难以在分布式光伏系统中应用等问题,该文提出一种采用模糊C均值聚类算法(FCM)和贝叶斯优化算法(BOA)优化时间卷积网络-门控循环单元神经网络(TCN-GRU)的分布式光伏发电异常检测方法.首先,对原始数据进行异常值处理和相关性分析筛选出最佳特征;其次,为了降低天气波动性对光伏出力预测结果的影响,提出一种基于权重的 FCM-Frechet算法对数据进行两阶段相似日集群划分,将其划分为晴朗、多云和阴雨相似日;然后,为了提高不同相似日下光伏常态出力预测的准确性,提出一种基于BOA优化的TCN-GRU网络模型;最后,采用实际光伏电站进行案例分析,利用设定的规则进行异常判断.结果表明,该文所提方法相较于CNN-LSTM和Transformer-BiLSTM模型的准确率分别提高了 11.24 和 3.92 个百分点,验证了所提方法在分布式光伏异常检测上的有效性.
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SunView 深度解读
该FCM-BOA-TCN-GRU异常检测方法对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。针对分布式光伏电站点多面广的运维痛点,该方法通过模糊聚类实现天气分类与相似日匹配,结合深度学习模型提升出力预测精度,可直接集成到SG系列光伏逆变器的智能诊断模块中。相比传统集中式检测,该分布式架构能有效识别组件遮挡、逆变器故障、线路异常等问题,预测准确率提升11.24%,可显著降低电站运维成本。建议将该算法嵌入iSolarCloud平台的预测性维护功能,结合MPPT优化算法,实现从异常检测到故障定位的全链条智能运维,提升分布式光伏电站的发电效率和资产收益率。