[實(shí)用新型]一種匯流箱直流串聯(lián)故障電弧的檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020009496.X
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN211374950U
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳云來;金建波;羅易;馬野;吳明光
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江正泰新能源開發(fā)有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;H02S40/34
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李宏志

本申請公開了一種匯流箱直流串聯(lián)故障電弧的檢測裝置，涉及直流串聯(lián)故障電弧檢測技術(shù)領(lǐng)域，包括多個(gè)光伏組串的電流檢測模塊、電壓檢測模塊、溫度檢測模塊、信號處理通信主控模塊以及紫外線檢測模塊；多個(gè)所述電流檢測模塊分別安裝在匯流箱電流檢測柱的相應(yīng)引導(dǎo)孔出線端，并與所述信號處理通信主控模塊連接；所述電壓檢測模塊用于與匯流箱連接的斷路器的輸入端并聯(lián)連接，采集斷路器輸入端的電壓值；所述溫度檢測模塊用于固定在所述匯流箱的殼體上，采集匯流箱的工作溫度；所述紫外線檢測模塊用于安裝在匯流箱的斷路器輸入端，采集斷路器輸入端的紫外線信息。本申請具有就電弧的時(shí)頻域特性、采用時(shí)域和小波分析技術(shù)，檢測故障電弧的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及直流串聯(lián)故障電弧檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種匯流箱直流串聯(lián)故障電弧的檢測裝置。

背景技術(shù)

光伏發(fā)電被認(rèn)為本質(zhì)安全，而在事實(shí)上是人們認(rèn)識上的一個(gè)盲區(qū)。隨著光伏系統(tǒng)在規(guī)模數(shù)量維度上的擴(kuò)大、投運(yùn)時(shí)間維度上的延伸，致使電纜線路風(fēng)化破損、電子器件老化損壞以及連接裝置接觸不良，使得原本小概率的故障電弧越來越頻繁地發(fā)生。

電弧是電流通過絕緣介質(zhì)產(chǎn)生的一種氣體放電現(xiàn)象。鑒于光伏直流故障電弧的危害性，在2014年，美國實(shí)施電氣法規(guī)(NEC)690.12，同年推出UL1699B。在2015年，中國實(shí)施《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)(第4部分：故障電弧探測裝置)》。改進(jìn)光伏組件阻燃性是應(yīng)對光伏火災(zāi)的治本之策，然而光伏組件EVA膠膜的阻燃性始終未取得決定性突破。

故障電弧的研究方向涵蓋電弧時(shí)頻域特性、譜特性、混沌特性；分析內(nèi)容涉及電弧放電時(shí)電路的電壓/流，以及電弧放電時(shí)伴隨的聲、光和電磁福射；分析技術(shù)包括時(shí)頻分析、小波分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和馬氏距離分析。目前，主流的研發(fā)路線為：分析內(nèi)容選電流、定位時(shí)頻域特性、使用時(shí)頻和/或小波分析技術(shù)。本文沿襲業(yè)界主流的研發(fā)路線，根據(jù)“直流故障電弧光80％以上是紫外光”的事實(shí)；研究方向定位時(shí)頻域特性，分析內(nèi)容選擇電流和紫外光，分析技術(shù)采用時(shí)域結(jié)合小波。檢測故障電弧的難點(diǎn)是閾值：低閾值誤判與高閾值漏判；借助BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或支持向量機(jī)定閾值，理論豐滿現(xiàn)實(shí)骨感。電弧檢測器廠家推薦的閾值往往過于保守--注重電弧火災(zāi)，忽視出力損失，進(jìn)而有失偏頗！

有效的故障電弧檢測不僅要實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)電弧，更應(yīng)檢測出故障電弧的先兆，防患于未然；如果再電弧穩(wěn)定時(shí)切斷電路則已然太遲。因此，要在電弧不穩(wěn)定階段檢測出故障征兆，避免釀成嚴(yán)重后果；換言之，需關(guān)注光伏系統(tǒng)的非自持放電、非自持向自持放電的過渡以及自持放電。運(yùn)維理念經(jīng)歷了事后維修、定期檢修和狀態(tài)維護(hù)的演變；借鑒狀態(tài)維護(hù)的運(yùn)維理念，設(shè)計(jì)故障的低中高三閾值：檢測統(tǒng)計(jì)低閾值故障電弧，指導(dǎo)運(yùn)維巡檢的時(shí)間分配；檢測統(tǒng)計(jì)中閾值故障電弧，分配運(yùn)維檢修的任務(wù)清單并預(yù)警；檢測統(tǒng)計(jì)高閾值故障電弧，自動切斷電路滅弧并報(bào)警；故障電弧的狀態(tài)運(yùn)維，兼顧電弧火災(zāi)和光伏出力兩方訴求。

公告號為CN102684152B的中國專利公開了一種光伏匯流專用故障電弧探測滅弧裝置，該裝置包括對電弧光譜具有較大衰減特性的第一復(fù)眼透鏡及具備廣譜透光特性的第二復(fù)眼透鏡，由第一復(fù)眼透鏡及第二復(fù)眼透鏡分別將第一光敏管組及第二光敏管組罩住，第一光敏管組僅輸出散射日光的光電信號，第二光敏管組則輸出散射日光及電弧光的光電信號，第一光敏管組及第二光敏管組的輸出端連接信號拓?fù)涮幚砟K，由信號拓?fù)涮幚砟K輸出放大后的電弧光的光電信號，該光電信號即為故障電弧探測信號。

公告號為CN102854426B的中國專利公開了一種基于實(shí)時(shí)測量多頻段頻率分量占比判斷直流電弧故障的方法。

公告號為CN103245897B的中國專利公開了一種應(yīng)用多重判據(jù)的光伏系統(tǒng)直流故障電弧的檢測方法。