太阳能是当今最具有潜力的新能源,随着光伏发电产业在全球各地的快速发展,光伏发电站中系统的状态监控及故障诊断变的越来越重要,因为它涉及到光伏阵列的实时状态和安全。目前,对于商业上光伏阵列故障分析主要是加入更多的传感器来采集数据,检测光伏阵列不同测量点的信号方式来实现故障检测,而在实际运用中,随着光伏系统规模的加大,很少有光伏电站采用这种复杂的电路连接结构,因为它不利于维护且安全性不高。目前光伏阵列故障分析方法存在两大类:电压、电流输出检测和红外温度技术检测,它们是通过检测光伏电池的外部参数来进行故障分析的,基于光伏电池数学理论模型研究光伏阵列故障的方法并不多。为深入的研究光伏系统发生故障时,光伏阵列的V、I的变化特征。本文在检测光伏组串(PV string)电压和电流的情况下,基于太阳电池理论对光伏组串作故障分析处理,分析了光伏组件的建模过程,基于单二极管电路模型建立参数方程并求解5个参数,然后建立组件的I-V输出数学模型。以STM32为控制器的建立数据采集系统,设计了相关的外围器件电路。基于STM32开发了控制系统,用于数据传输、显示和保存,数据监控界面由LabVIEW软件来实现。最后,为了对光伏阵列中出现的故障类型实现诊断,对常见的故障类型:开路、短路、遮挡等进行了故障特征分析,对组件内部旁路二极管的关断与导通阶段做了理论研究。并根据单个组件与光伏组串的I-V输出关系得到光伏组串的理论I-V输出模型。将光伏组串理论的I-V输出与实测I-V输出进行数值分析来实现故障类型判断,经过对三种故障的电压、电流分析,最后得出了故障判断算法,并对遮挡情况下光伏组串中旁路二极导通个数进行了估计判断。