[發明專利]基于脈沖極性特征分布譜圖的直流電弧故障檢測及定位方法

在審

• 申請號: 201911185475.1
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN111077406A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 熊慶;趙晉飛;郭自清;祝令瑜;汲勝昌
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 房鑫

本發明公開了一種基于脈沖極性特征分布譜圖的直流電弧故障檢測及定位方法，包括以下步驟：1)在直流配電網系統中的各支路上并聯耦合電容；2)在直流配電網系統中不同位置處產生串聯型或者并聯型電弧故障，檢測各支路電容的電流，然后對各支路電容的電流進行離散小波變換，得不同位置及故障類型的電容電流頻譜范圍；3)根據不同位置及故障類型的電容電流頻譜范圍和電容電流脈沖極性繪制成特征分布譜圖；4)當待處理系統產生電弧故障時，獲取待處理系統中各支路電容電流頻譜分布范圍及電流脈沖極性信息，再利用特征分布譜圖確定待處理系統的電弧故障類型及位置，該方法能夠對電力系統的直流電弧故障進行檢測及定位。

技術領域

本發明屬于故障診斷領域，涉及一種基于脈沖極性特征分布譜圖的直流電弧故障檢測及定位方法。

背景技術

在直流配電網系統中，受環境及運行條件的影響，接觸元件在機械振動下發生金屬接頭松動、直流供電線路長期運行下產生絕緣老化等原因，都可能引發直流放電。直流與交流放電不同，一旦直流放電發展為電弧，由于其電流沒有過零點而難以熄滅，用于交流電弧故障檢測和控制的方法不能直接應用于直流電弧故障。直流電弧燒蝕接觸元件最終導致連接失效，其燃燒產生的高溫同時會引燃周圍非阻燃材料，發生連鎖反應而導致大規模起火甚至爆炸，對設備安全運行造成嚴重威脅，因此需開發一種直流電弧故障的檢測和定位方法。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種基于脈沖極性特征分布譜圖的直流電弧故障檢測及定位方法，該方法能夠對電力系統的直流電弧故障進行檢測及定位。

為達到上述目的，本發明所述的基于脈沖極性特征分布譜圖的直流電弧故障檢測及定位方法包括以下步驟：

1)在直流配電網系統中的各支路上并聯耦合電容；

2)在直流配電網系統中不同位置處產生串聯型或者并聯型電弧故障，檢測各支路電容的電流，然后對各支路電容的電流進行離散小波變換(DWT)，得不同位置及故障類型的電容電流頻譜范圍；

3)根據不同位置及故障類型的電容電流頻譜范圍和電容電流脈沖極性繪制成特征分布譜圖；

4)當待處理系統產生電弧故障時，獲取待處理系統中各支路電容電流頻譜分布范圍及電流脈沖極性信息，再根據待處理系統中各支路電容電流頻譜分布范圍及電流脈沖極性信息利用步驟3)繪制的特征分布譜圖確定待處理系統的電弧故障類型及位置。

步驟2)中利用霍爾電流傳感器檢測各支路電容的電流。

步驟4)中當待處理系統產生電弧故障時，則對待處理系統的電容電流進行DWT分析，得待處理系統中各支路電容電流頻譜分布范圍及電流脈沖極性信息。

本發明具有以下有益效果：

本發明所述的基于脈沖極性特征分布譜圖的直流電弧故障檢測及定位方法在具體操作時，根據直流配電網系統中不同位置處產生不同類型電弧故障時的電容電流頻譜及電容電流脈沖極性繪制特征分布譜圖；當待處理系統發生故障時，即可根據待處理系統中各支路電容電流頻譜分布范圍及電流脈沖極性信息對照特征分布譜圖判斷故障類型和位置，以達到故障檢測和定位的目的。

附圖說明

圖1為實施例一中光伏系統的接線圖；

圖2為組件串間并聯型電弧故障(故障點⑧)電容電流波形圖；

圖3a為組件間(故障點④)串聯型電弧故障電容C_P電流DWT結果圖；

圖3b為組件間(故障點④)串聯型電弧故障電容C₁電流DWT結果圖；

圖3c為組件間(故障點④)串聯型電弧故障電容C₂電流DWT結果圖；