[發明專利]光伏系統直流故障電弧檢測方法

在審

• 申請號: 201810945136.8
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN109061414A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 黃建明;王德林
• 申請（專利權）人: 上海巖芯電子科技有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;H02S50/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.光伏系統直流電弧檢測方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟(1)采集非電弧時光伏陣列直流母線處電流信號i(t)，t＝1，2，L，1024，采樣頻率為500kHz；

步驟(2)對電流信號i(t)進行小波變換，利用db4小波作5層分解，得到不同頻段的近似系數a5和細節系數d5、d4、d3、d2、d1；

步驟(3)對近似系數和細節系數分別作奇異值分解(SVD)，得到各自的奇異值譜P＝{σ_k，k＝1，2，L，q}，q＝512；

步驟(4)利用b_k＝σ_k-σ_k+1，k＝1，2，L，q-1處理小波系數的奇異值譜，b_k構成的序列B＝(b₁，b₂，L，b_q-1)為奇異值的差分譜；

步驟(5)確定每個差分譜b_k＞0.1的個數m，將奇異值譜P中前m個奇異值(σ₁，σ₂，L，σ_m)置零，構成非電弧時的奇異值序列C＝(c₁，c₂，L，c_q)；

步驟(6)利用奇異值譜C進行SVD重構，得到非電弧的小波系數；

步驟(7)對步驟(6)得到的非電弧的小波系數進行小波重構，得到降噪后的非電弧電流x(t)，t＝1，2，L，1024；

步驟(8)采集光伏陣列直流母線處電流信號i′(t)，t＝1，2，L，1024，采樣頻率為500kHz；

步驟(9)對電流信號i′(t)進行小波變換，利用db4小波作5層分解，得到不同頻段的近似系數a5′和細節系數d5′、d4′、d3′、d2′、d1′；

步驟(10)對近似系數和細節系數分別作奇異值分解(SVD)，得到各自的奇異值譜P′＝{σ_k′，k＝1，2，L，q}，q＝512；

步驟(11)將每個奇異值譜P′中前m個奇異值置零，構成新的奇異值序列E＝(e₁，e₂，L，e_q)；

步驟(12)將該奇異值序列E減去非電弧的序列C，得到消除噪聲后的電流奇異值譜G＝(g₁，g₂，L，g_q)，g_k＝e_k-c_k，k＝1，2，L，q；

步驟(13)利用奇異值譜G進行SVD重構，得到電流的小波系數；

步驟(14)對步驟(13)得到的電弧的小波系數進行小波重構，得到降噪后的電弧電流y(t)，t＝1，2，L，1024；

步驟(15)閾值法計算電流x(t)和y(t)差，將閾值選定為0.01，當滿足3次及以上電流差值大于該閾值時，判定電弧發生。

2.根據權利要求1所述的光伏系統直流電弧檢測方法，其特征在于，所述的步驟(2)、步驟(9)中小波分解過程如下：

電流信號i長度N＝1024，濾波器長度K＝8，h₀和h₁分別代表高通和低通濾波器，h₀＝[-0.2304 0.7148 -0.6309 -0.0280 0.1870 0.0308 -0.0329 -0.0106]，h₁＝[-0.01060.0329 0.0308 -0.1870 -0.0280 0.6309 0.7148 0.2304]，利用得到第一層的近似系數和細節系數；之后再對近似系數a1進行分解，通過得到第二層的近似系數和細節系數；依次類推，第j層小波變換的近似系數和細節系數的計算方式為j＝2，3，4，5，1≤2n-k≤1024。