[發(fā)明專利]直流電弧故障檢測的方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711283972.6
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107994866B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾春保;郝金莉;黃凱倫;張建
• 申請（專利權(quán)）人: 科華恒盛股份有限公司;漳州科華技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02S50/00
• 分類號: H02S50/00;G01R31/12
• 代理公司: 深圳市深佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44285
• 代理人: 王仲凱

本發(fā)明公開了一種直流電弧故障檢測的方法、裝置、設(shè)備以及計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，包括：在預(yù)先采集的光伏系統(tǒng)的電流信號內(nèi)，選取第一預(yù)設(shè)個數(shù)的連續(xù)采樣點(diǎn)進(jìn)行快速傅里葉分析，以便得到所述連續(xù)采樣點(diǎn)的頻譜幅值的平方；提取預(yù)選頻段內(nèi)的快速傅里葉分析結(jié)果，并將所述預(yù)選頻段劃分為第二預(yù)設(shè)個數(shù)的子頻段，求取各子頻段內(nèi)所有連續(xù)采樣點(diǎn)的頻譜幅值的平方和作為所述各子頻段的頻譜能量；根據(jù)各子頻段的預(yù)設(shè)權(quán)重系數(shù)以及所述頻譜能量，求取加權(quán)頻譜能量；根據(jù)所述加權(quán)頻譜能量以及預(yù)設(shè)頻譜能量閾值的比較結(jié)果，判斷所述光伏系統(tǒng)是否產(chǎn)生直流電弧故障。本發(fā)明所提供的方法、裝置、設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)提高了光伏系統(tǒng)直流電弧故障檢測的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種直流電弧故障檢測的方法、裝置、設(shè)備以及計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著光伏產(chǎn)業(yè)的快速增長，光伏系統(tǒng)直流電弧故障引起的安全問題受到了人們的廣泛關(guān)注。

目前光伏系統(tǒng)的直流電弧故障檢測主要以電弧電流的變化特征作為判斷依據(jù)，檢測方法可分為時域特征法與頻域特征法兩種。時域特征檢測法主要通過分析電弧電流的變化規(guī)律判斷電弧故障，具有算法簡單，容易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，但存在檢測干擾因素多，精度差的缺點(diǎn)。頻域特征檢測法針對電弧電流主要集中頻率段(40kHz-100kHz)內(nèi)的諧波含量或頻譜能量進(jìn)行提取，并設(shè)置閾值進(jìn)行電弧故障判斷，與時域特征檢測法相比，頻域特征檢測方法的可靠性較好，精度較高，但易受逆變器或其他裝置的噪聲干擾，仍存在誤判與漏檢的情況。為了提高檢測精度，一些文獻(xiàn)引入了小波變換和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法，但算法的復(fù)雜度也隨之提高，可實(shí)現(xiàn)性較低。

綜上所述可以看出，如何提高光伏系統(tǒng)直流電弧故障檢測的精度是目前有待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種直流電弧故障檢測的方法、裝置、設(shè)備以及計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，已解決現(xiàn)有技術(shù)中光伏系統(tǒng)直流電弧故障檢測精度較低的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種直流電弧故障檢測的方法，包括：在預(yù)先采集的光伏系統(tǒng)的電流信號內(nèi)，選取第一預(yù)設(shè)個數(shù)的連續(xù)采樣點(diǎn)進(jìn)行快速傅里葉分析，以便得到所述連續(xù)采樣點(diǎn)的頻譜幅值的平方；提取預(yù)選頻段內(nèi)的快速傅里葉分析結(jié)果，并將所述預(yù)選頻段劃分為第二預(yù)設(shè)個數(shù)的子頻段，求取各子頻段內(nèi)所有連續(xù)采樣點(diǎn)的頻譜幅值的平方和作為所述各子頻段的頻譜能量；根據(jù)各子頻段的預(yù)設(shè)權(quán)重系數(shù)以及所述頻譜能量，求取加權(quán)頻譜能量；根據(jù)所述加權(quán)頻譜能量以及預(yù)設(shè)頻譜能量閾值的比較結(jié)果，判斷所述光伏系統(tǒng)是否產(chǎn)生直流電弧故障。

優(yōu)選地，所述將所述預(yù)選頻段劃分為第二預(yù)設(shè)個數(shù)的子頻段包括：在所述預(yù)選頻段內(nèi)查找所述光伏系統(tǒng)的開關(guān)頻率的倍頻點(diǎn)，根據(jù)預(yù)設(shè)條件去除所述倍頻點(diǎn)周圍頻段的快速傅里葉分析結(jié)果后，將所述預(yù)選頻段劃分為第二預(yù)設(shè)個數(shù)的子頻段。

優(yōu)選地，所述各子頻段的預(yù)設(shè)權(quán)重系數(shù)的預(yù)設(shè)過程包括：根據(jù)所述光伏系統(tǒng)在正常運(yùn)行狀態(tài)下與電弧故障狀態(tài)下各子頻段的頻譜能量的變化值以及預(yù)設(shè)條件，獲取所述各子頻段的權(quán)重系數(shù)的初始值；依據(jù)預(yù)設(shè)自適應(yīng)條件以及所述各子頻段的頻譜能量的變化值對所述權(quán)重系數(shù)的初始值進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，獲取自適應(yīng)加權(quán)系數(shù)。

優(yōu)選地，當(dāng)所述各子頻段的頻譜能量變化值ΔE_fj(j＝1,2,......,m+1)超過頻譜能量變化閾值的子頻段個數(shù)不超過(m+1)/3時，自適應(yīng)調(diào)整所述權(quán)重系數(shù)的初始值，且所述權(quán)重系數(shù)的初始值滿足K_f1(0)+K_f2(0)+...+K_f(m+1)(0)＝1,且K_fj(0)>0(j＝1,2,......,m+1)；

利用t時刻第j個子頻段的權(quán)重系數(shù)K_fj(t)與所述t時刻第j個子頻段的權(quán)重系數(shù)過程變量K'_fj(t)的關(guān)系求取K_fj(t)；