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本发明涉及光伏发电技术领域，公开了一种用于光伏发电设备的发电异常预警系统及方法，通过获取实时运行参数和实时环境参数，结合历史数据构建动态基准功率模型以输出理论基准功率，根据实时输出功率与理论基准功率计算发电残差，将发电残差与动态残差阈值比较以标记初步异常设备，对初步异常设备进行时空关联验证以确认或取消异常预警并输出预警信号，同时将预警信号及残差数据反馈至动态基准功率模型进行在线更新。系统包括采集模块、预处理模块、历史数据库、模型构建模块、残差计算模块、阈值确定模块、异常识别模块、关联验证模块、预警模块和更新模块。本发明能够有效区分环境波动与设备故障，降低误报率和漏报率。