1.一种光伏并网系统的智能故障识别方法,其特征在于:所述方法采集多通道信号并进行处理,得到样本集合;令 ,定义适应度函数为, ,其中,K为霜冰优化算法的初始目标, 为模糊聚类数, 为惩罚系数, 为信号重构误差, ,N为信号的总数据点数, 为重构信号, 为分解模态频率均匀性指标, , 为各模态中心频率 间差值 的标准差, 为模态有效性惩罚项; 为加权系数,满足 ;以霜冰优化算法更新种群,获得最优解,得到变分模态分解的最优参数;基于模糊聚类动态设置每簇的自适应分解模态数 ,包括以下步骤:以所述变分模态分解的最优参数对每个通道的信号单独执行一次VMD,使用由霜冰算法优化的初始模态数K,获取一组初始模态分量,包含第c个通道、第k个模态分量的中心频率 ;基于所述初始模态分量,定义频率-能量联合特征向量 , ,其中, ;采用模糊C均值聚类算法计算隶属度矩阵 , ,其中, 为第 类聚类中心, 为 的索引, 为模糊因子, ;每簇的自适应分解模态数 满足, ,其中, 为隶属度阈值;通过模态重组,将所有被模糊聚类判属于同一簇的初始模态在其各自通道内求和,合成一代表该簇群特征的虚拟通道信号,在虚拟通道上执行MVMD,以自适应分解模态数 作为约束,输出 和 ;改进的模糊多通道变分模态分解策略将处理后的多通道信号 分解为若干具有不同中心频率的模态分量,使得第 个通道信号 满足, , 为模糊聚类数, 为每簇分解模态数, 和 分别为 和 的索引, 为第 个模糊簇、第 个信号通道、第 个模态分量的时间域函数;改进的模糊多通道变分模态分解策略的优化目标函数为, ,其中, 为第 个模糊簇、第 个信号通道、第 个模态分量的中心频率,C为信号通道总数,c为C的索引, 为惩罚系数, 为对时间 的偏导数, 为狄拉克δ函数;自模态分量分解后的多通道信号中提取特征后输入基于Transformer-BiLSTM的故障分类网络,得到故障识别结果。
2.根据权利要求1所述的一种光伏并网系统的智能故障识别方法,其特征在于:所述多通道信号为光伏并网系统的光伏阵列、逆变器及电网侧的运行电信号,通过3σ滤波、归一化及降采样处理,得到统一格式的信号矩阵,作为样本集合。
3.根据权利要求1所述的一种光伏并网系统的智能故障识别方法,其特征在于:自模态分量分解后的多通道信号中提取的特征包括IMF能量特征、时域统计特征和频域特征;对所有的所述特征进行降维处理,得到降维后的新特征矩阵。
4.根据权利要求1所述的一种光伏并网系统的智能故障识别方法,其特征在于:所述基于Transformer-BiLSTM的故障分类网络包括顺次设置的位置嵌入层、双向LSTM层、多头自注意力层、Dropout层、全连接层、激活函数及输出层;输出层输出故障类别 。
5.一种基于权利要求1~4之一所述的光伏并网系统的智能故障识别方法的控制系统,其特征在于:所述系统包括:一接收单元,用于接收故障类别 ;一控制单元,用于调用与故障类型对应的预设调控策略;一输出单元,用于输出控制策略对应的储能系统与逆变器的控制参数。
6.根据权利要求5所述的控制系统,其特征在于:系统还包括动态反馈单元,用于采集电能质量反馈指标,动态调整输出单元输出的控制参数;所述电能质量反馈指标包括直流母线电压稳定性、电流总谐波畸变率和三相电流不平衡度。