CN110618366A - 一种直流电弧检测方法及装置 - Google Patents

一种直流电弧检测方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110618366A
CN110618366A CN201911070157.0A CN201911070157A CN110618366A CN 110618366 A CN110618366 A CN 110618366A CN 201911070157 A CN201911070157 A CN 201911070157A CN 110618366 A CN110618366 A CN 110618366A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mppt
current
path
analysis result
frequency domain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911070157.0A
Other languages
English (en)
Inventor
侯鹏
李福印
汪晶晶
薛丽英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sungrow Power Supply Co Ltd
Original Assignee
Sungrow Power Supply Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sungrow Power Supply Co Ltd filed Critical Sungrow Power Supply Co Ltd
Priority to CN201911070157.0A priority Critical patent/CN110618366A/zh
Publication of CN110618366A publication Critical patent/CN110618366A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30Electrical components
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本申请提供一种直流电弧检测方法及装置。其中,本申请提供的直流电弧检测方法,先采集光伏发电系统中每路MPPT的电流信号,再对每路MPPT的电流信号分别进行分析,得到每路MPPT的电流分析结果;之后,判断每路MPPT的电流分析结果是否均不符合电弧特征,若存在至少一路MPPT的电流分析结果符合电弧特征,则判定该路MPPT出现电路故障、输出电弧故障告警信号至光伏发电系统中的系统控制器。与现有技术对汇流箱后级大电流的采集相比,本申请针对光伏发电系统中每路MPPT的电流信号进行采集,减小了采集的电流值大小,有利于电流时域信息的变化量被采集到,进而使得电弧故障噪声易于显现、便于判断。

Description

一种直流电弧检测方法及装置
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域,特别是涉及一种直流电弧检测方法及装置。
背景技术
由于光伏发电系统的内部各部分之间的连接存在众多连接点,当连接点松脱或接触不良时,就会引发光伏发电系统的直流电弧故障,因此,能够及时检测出光伏发电系统是否发生直流电弧故障并对光伏发电系统进行有效保护就极为重要。
目前,现有技术中的直流电弧检测方法主要是通过采集汇流箱与逆变器之间的电流数字信号,并对其进行分析以获得电流数字信号的时域特征和频域特征;之后,若判断出电流数字信号的时域特征符合直流电弧的时域特征以及电流数字信号的频域特征符合直流电弧的频域特征,则确定光伏发电系统出现直流电弧故障。
但是,由于汇流箱后的电流值较大,所以当光伏系统发生直流电弧故障时,电流数字信号在时域的变化并不明显,进而影响对光伏发电系统是否出现直流电弧故障的判断。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种直流电弧检测方法及装置,以解决现有技术中因电流数字信号在发生直流电弧故障时,在时域的变化不明显,而影响对光伏发电系统是否出现直流故障的判断的问题。
为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
本申请一方面提供一种直流电弧检测方法,应用于光伏发电系统的直流电弧检测装置中的处理器,所述直流电弧检测方法,包括:
采集所述光伏发电系统中每路MPPT的电流信号;
对每路MPPT的电流信号分别进行分析,得到每路MPPT的电流分析结果;
判断每路MPPT的电流分析结果是否均不符合电弧特征;
若存在至少一路MPPT的电流分析结果符合所述电弧特征,则判定该路MPPT出现电弧故障、输出电弧故障告警信号至所述光伏发电系统中的系统控制器。
可选的,判断每路MPPT的电流分析结果是否均不符合电弧特征,包括:
分别判断每路MPPT的电流分析结果中的频域特征值是否均不超过对应路MPPT的频域阈值;
若存在至少一路MPPT的电流分析结果中的频域特征值超过对应路MPPT的频域阈值,则判断该路MPPT的电流分析结果中的时域特征变化值是否超过时域变化阈值;
若该路MPPT的电流分析结果中的时域特征变化值超过所述时域变化阈值,则判定该路MPPT的电流分析结果符合电弧特征。
可选的,分别判断每路MPPT的电流分析结果中的频域特征值是否均不超过该路MPPT的频域阈值之前,还包括:
计算得到每路MPPT的频域阈值。
可选的,计算得到每路MPPT的频域阈值所采用的公式为:
Fi=B+Di*X1+P*X2+T*X3+G;
其中,Fi为第i路MPPT的频域阈值;B为基值;Di为第i路MPPT的电流分析结果中的频域特征值;P为整机功率;T为环境温度;G为整机工况的工况因子特征值;X1为第一系数,X2为第二系数,X3为第三系数。
可选的,计算得到每路MPPT的频域阈值之前,还包括:
读取所述环境温度、所述整机工况以及每路MPPT的电压信号;
根据每路MPPT的电压信号和电流信号,计算所述整机功率。
可选的,分别判断每路MPPT的电流分析结果中的频域特征值是否超过该路MPPT的频域阈值之后,还包括:
若每路MPPT的电流分析结果中的频域特征值均未超过对应路MPPT的频域阈值,则记录每路MPPT的电流分析结果中的频域特征值。
可选的,所述时域特征变化值为时域电流减小值。
可选的,判定该路MPPT出现电弧故障之前,还包括:
判断读取到的整机工况是否为特殊工况;
若所述整机工况为所述特殊工况,则在预设时长之内屏蔽电弧故障检测结果;
若所述整机工况不为所述特殊工况,则执行判定该路MPPT出现电弧故障的步骤。
可选的,所述特殊工况为:所述控制器接收到调度指令、所述逆变器发生高低穿、所述逆变器直流侧出现直流震荡以及预设意外工况中的任意一种。
可选的,在采集所述光伏发电系统中每路MPPT的电流信号之前,还包括:
对所述光伏发电系统中逆变器进行初始化操作以及自检操作。
本申请另一方面提供一种直流电弧检测装置,应用于光伏发电系统,所述直流电弧检测装置包括:处理器、N个电弧检测电路、N个电流磁环;N为所述光伏发电系统中MPPT的路数,且N为正整数;其中:
每个电流磁环分别通过对应的电弧检测电路,与所述处理器相应的输入端相连;
所述处理器用于执行上述任一项所述的直流电弧检测方法;
所述处理器与所述光伏发电系统中的系统控制器通信连接。
由上述技术方案可知,本申请提供一种直流电弧检测方法及装置。其中,本申请提供的直流电弧检测方法,先采集光伏发电系统中每路MPPT的电流信号,再对每路MPPT的电流信号分别进行分析,得到每路MPPT的电流分析结果;之后,判断每路MPPT的电流分析结果是否均不符合电弧特征,若存在至少一路MPPT的电流分析结果符合电弧特征,则判定该路MPPT出现电路故障、输出电弧故障告警信号至光伏发电系统中的系统控制器。与现有技术对汇流箱后级大电流的采集相比,本申请针对光伏发电系统中每路MPPT的电流信号进行采集,减小了采集的电流值大小,有利于电流时域信息的变化量被采集到,进而使得电弧故障噪声易于显现、便于判断;另外,对光伏发电系统中每路MPPT的电流信号分别进行采集和分析,也便于精确定位哪一路MPPT出现电弧故障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的直流电弧检测方法的流程示意图;
图2为本申请另一实施例提供的步骤S130的一种具体实施方式的流程示意图;
图3为本申请另一实施例提供直流电弧检测方法的一种实施方式的流程示意图;
图4为本申请另一实施例提供直流电弧检测方法的另一种实施方式的流程示意图;
图5为本申请另一实施例提供一种直流电弧检测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本申请中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
为了解决现有技术中因电流数字信号在发生直流电弧故障时,在时域的变化不明显,而影响对光伏发电系统是否出现直流故障的判断的问题,本申请实施例提供一种直流电弧检测方法,应用于光伏发电系统的直流电弧检测装置中的处理器,该直流电弧检测方法的具体流程如图1所示,包括如下步骤:
S110、采集光伏发电系统中每路MPPT的电流信号。
在实际应用中,处理器可以利用电流磁环采集光伏发电系统中每路MPPT的电流信号,也可以利用电流传感器采集光伏发电系统中每路MPPT的电流信号,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
S120、对每路MPPT的电流信号分别进行分析,得到每路MPPT的电流分析结果。
在实际应用中,可以通过对每路MPPT的电流信号分别进行FFT分析得到自身的频域电流分析结果,也可以通过对每路MPPT的电流信号进行小波变换得到自身的频域电流分析结果,此处不做具体限定,可视具体情况而定,但均在本申请的保护范围内;并且,可以直接通过对每路MPPT的电流信号进行分析得到自身的时域电流分析结果。每路MPPT的频域电流分析结果和时域电流分析结果,共同组成该路MPPT的电流分析结果。
S130、判断每路MPPT的电流分析结果是否均不符合电弧特征。
其中,电弧特征是当电弧故障发生时相应电流信号在时域和频域分别具有的表现;若一路MPPT的电流分析结果符合该电弧特征时,则说明该路MPPT出现电弧故障;因此,若存在至少一路MPPT的电流分析结果符合电弧特征,则执行步骤S140;若每路MPPT的电流分析结果均不符合电弧特征,则执行步骤S150。
需要说明的是,电弧特征包括电弧的频域特征和时域特征,在实际应用中,只有当一路MPPT的频域电流分析结果符合电弧的频域特征并且该路MPPT的时域电流分析结果符合电弧的时域特征时,该路MPPT的电流分析结果才符合电弧特征。
S140、判定该路MPPT出现电弧故障、输出电弧故障告警信号至光伏发电系统中的系统控制器。
S150、判定光伏发电系统未出现电弧故障。
实际应用中,在判定光伏发电系统未出现电弧故障后,处理器通知系统控制器采取相应的保护措施。
需要说明的是,步骤S110、步骤S120以及步骤S130是在光伏发电系统完成初始化且直流电弧检测的过程后,按照预设检测频率周期性执行的,而步骤S140和步骤S150是在满足步骤S130中的相应条件后,触发执行的;其中,预设检测频率是根据实际情况预先设定的频率,并且,可以根据实际情况的变化,调整预设检测频率,以满足实际检测需求。
另外,在实际应用中,在步骤S110之前,还包括逆变器每次开机后必须执行的步骤,即对光伏发电系统中逆变器进行初始化操作以及自检操作。
与现有技术对汇流箱后级大电流的采集相比,本申请针对光伏发电系统中每路MPPT的电流信号进行采集,减小了采集的电流值大小,有利于电流时域信息的变化量被采集到,进而使得电弧故障噪声易于显现、便于判断;另外,对光伏发电系统中每路MPPT的电流信号分别进行采集和分析,也便于精确定位哪一路MPPT出现电弧故障。
本申请另一实施例提供步骤S130的一种实施方式,其具体流程如图2所示,包括如下步骤:
S131、分别判断每路MPPT的电流分析结果中的频域特征值是否均不超过对应路MPPT的频域阈值。
其中,每路MPPT的频域阈值是该路MPPT电流分析结果中频域特征值的临界值,若一路MPPT的电流分析结果中的频域特征值超过自身的频域阈值,则该路MPPT的频域电流分析结果满足电弧的频域特征;因此,若存在至少一路MPPT的电流分析结果中的频域特征值超过对应路MPPT的频域阈值,则执行步骤S132;若每路MPPT的电路分析结果中的频域特征值均不超过对应路MPPT的频域阈值,则执行步骤S134。
需要说明的是,在实际运行中,通过将第一标志位置高,来表征存在至少一路MPPT的电流分析结果中的频域特征值超过对应路MPPT的频域阈值,即当处理器读取到第一标志位置高后,执行步骤S132。
S132、判断该路MPPT的电流分析结果中的时域特征变化值是否超过时域变化阈值。
时域变化阈值是预先设定的各路MPPT电流分析结果中时域特征值变化大小的临界值,若一路MPPT的电流分析结果中的时域特征变化值超过该时域变化阈值,则该路MPPT的时域电流分析结果满足电弧的时域特征;因此,若该路MPPT的电流分析结果中的时域特征变化值超过时域变化阈值,则执行步骤S133;若该路MPPT的电流分析结果中的时域特征变化值未超过时域变化阈值,则执行步骤S134。
在实际应用中,该时域特征变化值具体为时域电流减小值。
需要说明的是,在实际运行中,通过将第二标志位置高,来表征该路MPPT的电流分析结果中的时域特征变化值超过时域变化阈值,即当处理器读取到第一标志位置高且第二标志位置高后,执行步骤S133。
S133、判定该路MPPT的电流分析结果符合电弧特征。
S134、判定每路MPPT的电流分析结果均不符合电弧特征。
需要说明的是,上述仅为步骤S130的一种实施方式,上述实施方式中,一路MPPT的电流分析结果中的频域特征值表征自身频域电流分析结果,一路MPPT的频域阈值表征电弧的频域特征,因此上述实施方式即为:先判断每路MPPT的频域电流分析结果是否满足电弧的频域特征,再判断对应路MPPT的时域电流分析结果是否满足电弧的时域特征。在实际应用中,步骤S130还可以为另一种实施方式,即先判断每路MPPT的时域电流分析结果是否满足电弧的时域特征,再判断对应路MPPT的频域电流分析结果是否满足电弧的频域特征。由于后一种实施方式与前一种实施方式相似,可从前一种实施方式推出,此处不再一一赘述;但是,两种实施方式可以视其具体情况进行选取,此处不做具体限定,但均在本申请的保护范围内。
进一步,需要说明的是,本申请提供的直流电弧检测方法,用每路MPPT的频域阈值表征电弧的频域特征,并没有让各路MPPT共用同一个频域阀值,从而能够避免因各路MPPT的不同状态而引起的整机误触发。
本实施例提供直流电弧检测方法的一种实施方式,其具体流程如图3所示,在如图2所示实施例的基础上,在步骤S131之前,还包括如下步骤:
S210、读取环境温度、整机工况以及每路MPPT的电压信号。
S220、根据每路MPPT的电压信号和电流信号,计算整机功率。
S230、根据光伏发电系统中逆变器的型号,获取与该逆变器对应的基值、第一系数、第二系数以及第三系数。
需要说明的是,步骤S220只能在步骤S210之后执行,但是步骤S210和步骤S230之间可以顺序执行,也可以同时执行,此处不做具体限定,可视情况而定,均在本申请的保护范围;上述仅为步骤S210、步骤S220以及步骤S230的一种执行顺序。另外,在步骤S210和步骤S230同时执行(如图3所示)时,步骤S210和步骤S230也是在对光伏发电系统中逆变器进行初始化操作以及自检操作之后执行的。
在步骤S210、S220以及S230之后,还包括如下步骤:
S160、计算得到每路MPPT的频域阈值。
其中,计算得到每路MPPT的频域阈值所采用的公式为:
Fi=B+Di*X1+P*X2+T*X3+G;
其中,Fi为第i路MPPT的频域阈值;B为基值;Di为第i路MPPT的电流分析结果中的频域特征值;P为整机功率;T为环境温度;G为整机工况的工况因子特征值;X1为第一系数、X2为第二系数和X3分别为第一系数、第二系数和为第三系数。
需要说明的是,在实际运行过程中,该直流电弧检测装置的处理器中预设有各种整机工况所对应的工况因子特征值;当处理器读取到的整机工况后,将其转换为相应的工况因子特征值G,即可参与每路MPPT的频域阈值的计算。并且,根据不同的逆变器型号,有对应的基值B、第一系数X1、第二系数X2以及第三系数X3,这些可以是通过上位机设置预设于处理器中的,也可以是通过与逆变器的通讯实时获取的,此处不做限定。
需要说明的是,本实施例中,根据环境、整机功率和整机工况等信息实时独立计算每路MPPT的频域阀值,更贴近实际工况,降低误报率。
在步骤S131之后,还包括如下步骤:
若每路MPPT的电流分析结果中的频域特征值均未超过对应路MPPT的频域阈值,则执行步骤S170。
S170、记录每路MPPT的电流分析结果中的频域特征值。
记录后的频域特征值可用于MPPT的频域阈值计算。
其余流程与上述实施例相同,此处不做一一赘述。
在现有技术中,可能在一些特殊情况下,比如现场工作人员断开直流开关或者电网调度部门下达调度指令后,会使至少一路MPPT的电流分析结果符合电弧特征,从而造成误报,因此,本申请另一实施例提供直流电弧检测方法的一种实施方式,其具体流程如图4所示,在图1所示的实施例的基础上,在步骤S140中的判定该路MPPT出现电弧故障之前,还包括:
S310、判断读取到的整机工况是否为特殊工况。
其中,特殊工况是容易引起至少一路MPPT的电流分析结果满足电弧特征但实际光伏发电系统并未发生电弧故障的一类工况,比如,现场工作人员断开直流开关或者电网调度部门下达调度指令后,当整机工况为特殊工况时,为了避免在特殊工况下电弧判断功能失效引起的误报问题,即使存在至少一路MPPT的电流分析结果满足电弧特征,也不应当判定该路MPPT发生电弧故障;因此,本实施例在判断出整机工况为特殊工况时,则执行步骤S320;若整机工况不为特殊工况,则执行步骤S140。
在实际应用中,特殊工况为:控制器接收到调度指令、逆变器发生高低穿、逆变器直流侧出现直流震荡以及预设意外工况中的任意一种,需要说明的是,预设意外工况是预先设定的用于避免因意外原因而导致误判的工况,因此在实际运行过程中,可以根据具体情况对预设意外工况进行更新,以保证该直流电弧检测方法可以实时避免误报的情况发生。
需要说明的是,在实际运行中,通过将第三标志位置高,来表征整机工况不为特殊工况,当处理器读取到第一标志位置高、第二标志位置高以及第三标志位置高后,执行步骤S140;通过将第三标志位清零,来表征整机工况为特殊工况,只要当处理器读取到第三标志位清零后,便可执行步骤S320。因此,实际应用中,步骤S130和S310可以同时进行,也可以按照各步骤的执行周期分别进行,此处不做具体限定,均在本申请的保护范围内。
S320、在预设时长之内屏蔽电弧故障检测结果。
实际应用中,在步骤S320执行后,将第一标志位和第二标志位清零。
需要说明的是,增加对整机工况的判断,在其整机工况为特殊工况时,本申请提供的直流电弧检测方法最终判定光伏发电系统未发生电弧故障,从而规避某些特殊工况下电弧判断功能失效引起的误报。
其余流程与上述实施例相同,此处不做一一赘述。
本申请另一实施例提供一种直流电弧检测装置,应用于光伏发电系统,该直流电弧检测装置具体结构如图5所示,包括:处理器30、N个电弧检测电路20、N个电流磁环10;N为光伏发电系统中MPPT的路数,且N为正整数。
每个电流磁环10分别通过对应的电弧检测电路20,与处理器30相应的输入端相连;处理器30用于执行上述实施例提供的直流电弧检测方法;处理器30与光伏发电系统中的系统控制器通信连接。
需要说明的是,系统控制器可以是独立的控制器,与逆变器中的控制器通信连接;也可以是逆变器中的控制器,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统或系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种直流电弧检测方法,其特征在于,应用于光伏发电系统的直流电弧检测装置中的处理器,所述直流电弧检测方法,包括:
采集所述光伏发电系统中每路MPPT的电流信号;
对每路MPPT的电流信号分别进行分析,得到每路MPPT的电流分析结果;
判断每路MPPT的电流分析结果是否均不符合电弧特征;
若存在至少一路MPPT的电流分析结果符合所述电弧特征,则判定该路MPPT出现电弧故障、输出电弧故障告警信号至所述光伏发电系统中的系统控制器。
2.根据权利要求1所述的直流电弧检测方法,其特征在于,判断每路MPPT的电流分析结果是否均不符合电弧特征,包括:
分别判断每路MPPT的电流分析结果中的频域特征值是否均不超过对应路MPPT的频域阈值;
若存在至少一路MPPT的电流分析结果中的频域特征值超过对应路MPPT的频域阈值,则判断该路MPPT的电流分析结果中的时域特征变化值是否超过时域变化阈值;
若该路MPPT的电流分析结果中的时域特征变化值超过所述时域变化阈值,则判定该路MPPT的电流分析结果符合电弧特征。
3.根据权利要求2所述的直流电弧检测方法,其特征在于,分别判断每路MPPT的电流分析结果中的频域特征值是否均不超过该路MPPT的频域阈值之前,还包括:
计算得到每路MPPT的频域阈值。
4.根据权利要求3所述的直流电弧检测方法,其特征在于,计算得到每路MPPT的频域阈值所采用的公式为:
Fi=B+Di*X1+P*X2+T*X3+G;
其中,Fi为第i路MPPT的频域阈值;B为基值;Di为第i路MPPT的电流分析结果中的频域特征值;P为整机功率;T为环境温度;G为整机工况的工况因子特征值;X1为第一系数,X2为第二系数,X3为第三系数。
5.根据权利要求4所述的直流电弧检测方法,其特征在于,计算得到每路MPPT的频域阈值之前,还包括:
读取所述环境温度、所述整机工况以及每路MPPT的电压信号;
根据每路MPPT的电压信号和电流信号,计算所述整机功率。
6.根据权利要求2所述的直流电弧检测方法,其特征在于,分别判断每路MPPT的电流分析结果中的频域特征值是否超过该路MPPT的频域阈值之后,还包括:
若每路MPPT的电流分析结果中的频域特征值均未超过对应路MPPT的频域阈值,则记录每路MPPT的电流分析结果中的频域特征值。
7.根据权利要求2所述的直流电弧检测方法,其特征在于,所述时域特征变化值为时域电流减小值。
8.根据权利要求1-7任一项所述的直流电弧检测方法,其特征在于,判定该路MPPT出现电弧故障之前,还包括:
判断读取到的整机工况是否为特殊工况;
若所述整机工况为所述特殊工况,则在预设时长之内屏蔽电弧故障检测结果;
若所述整机工况不为所述特殊工况,则执行判定该路MPPT出现电弧故障的步骤。
9.根据权利要求8所述的直流电弧检测方法,其特征在于,所述特殊工况为:所述控制器接收到调度指令、所述逆变器发生高低穿、所述逆变器直流侧出现直流震荡以及预设意外工况中的任意一种。
10.根据权利要求1-7任一项所述直流电弧检测方法,其特征在于,在采集所述光伏发电系统中每路MPPT的电流信号之前,还包括:
对所述光伏发电系统中逆变器进行初始化操作以及自检操作。
11.一种直流电弧检测装置,其特征在于,应用于光伏发电系统,所述直流电弧检测装置包括:处理器、N个电弧检测电路、N个电流磁环;N为所述光伏发电系统中MPPT的路数,且N为正整数;其中:
每个电流磁环分别通过对应的电弧检测电路,与所述处理器相应的输入端相连;
所述处理器用于执行权利要求1-9任一项所述的直流电弧检测方法;
所述处理器与所述光伏发电系统中的系统控制器通信连接。
CN201911070157.0A 2019-11-05 2019-11-05 一种直流电弧检测方法及装置 Pending CN110618366A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911070157.0A CN110618366A (zh) 2019-11-05 2019-11-05 一种直流电弧检测方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911070157.0A CN110618366A (zh) 2019-11-05 2019-11-05 一种直流电弧检测方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110618366A true CN110618366A (zh) 2019-12-27

Family

ID=68927361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911070157.0A Pending CN110618366A (zh) 2019-11-05 2019-11-05 一种直流电弧检测方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110618366A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111983402A (zh) * 2020-08-20 2020-11-24 阳光电源股份有限公司 一种直流电弧故障检测方法及光伏逆变系统
CN112782632A (zh) * 2019-11-11 2021-05-11 阳光电源股份有限公司 一种电弧检测装置失效判定方法及电弧检测装置
CN113687185A (zh) * 2021-08-27 2021-11-23 上海交通大学 双导线拓扑直流电弧诊断与定位方法及系统
CN114374249A (zh) * 2022-01-19 2022-04-19 阳光电源股份有限公司 一种储能系统及其拉弧处理方法
CN117074889A (zh) * 2023-10-16 2023-11-17 天津科林电气有限公司 一种直流电弧检测方法及装置

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103245897A (zh) * 2013-05-02 2013-08-14 复旦大学 一种使用多重判据的光伏系统直流故障电弧检测方法
CN104410360A (zh) * 2014-10-17 2015-03-11 广东易事特电源股份有限公司 光伏发电系统安全运行方法及其中对人工神经网络的训练方法和实时检测方法及装置
CN104767480A (zh) * 2015-04-28 2015-07-08 北京汉能光伏投资有限公司 用于汇流箱的汇流检测方法及系统、太阳能电站
CN105403816A (zh) * 2015-10-30 2016-03-16 国家电网公司 一种光伏系统直流故障电弧的识别方法
CN105474494A (zh) * 2013-08-26 2016-04-06 三菱电机株式会社 直流发电系统以及直流发电系统的保护方法
CN105553422A (zh) * 2015-12-31 2016-05-04 西安交通大学 一种联合多检测信号的光伏系统故障电弧检测方法
CN106961248A (zh) * 2017-04-25 2017-07-18 西安交通大学 混合二次型时频分布特征和自适应乘积函数分析的光伏系统故障电弧检测方法
CN107340459A (zh) * 2016-11-24 2017-11-10 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种直流故障电弧检测方法及系统
CN107994866A (zh) * 2017-12-07 2018-05-04 厦门科华恒盛股份有限公司 直流电弧故障检测的方法、装置、设备及存储介质
CN108075728A (zh) * 2016-11-15 2018-05-25 上海英孚特电子技术有限公司 一种光伏系统直流侧电弧故障类型辨识及保护装置
US9995796B1 (en) * 2013-05-23 2018-06-12 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Identifying an arc-fault type in photovoltaic arrays
CN108362981A (zh) * 2018-01-09 2018-08-03 复旦大学 一种主/被动检测结合的光伏系统直流故障电弧检测方法
CN109239517A (zh) * 2018-09-12 2019-01-18 国网青海省电力公司电力科学研究院 一种新的光伏系统直流电弧故障及类型的辨识方法
CN109239558A (zh) * 2018-11-08 2019-01-18 重庆大学 一种直流故障电弧检测及保护装置
CN109600115A (zh) * 2017-09-30 2019-04-09 丰郅(上海)新能源科技有限公司 在串联型的光伏发电系统中定位故障的方法
CN109802441A (zh) * 2019-03-18 2019-05-24 阳光电源股份有限公司 光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法、装置及系统
CN110504918A (zh) * 2019-09-17 2019-11-26 丰郅(上海)新能源科技有限公司 电弧检测装置以及电弧检测方法

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103245897A (zh) * 2013-05-02 2013-08-14 复旦大学 一种使用多重判据的光伏系统直流故障电弧检测方法
US9995796B1 (en) * 2013-05-23 2018-06-12 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Identifying an arc-fault type in photovoltaic arrays
CN105474494A (zh) * 2013-08-26 2016-04-06 三菱电机株式会社 直流发电系统以及直流发电系统的保护方法
CN104410360A (zh) * 2014-10-17 2015-03-11 广东易事特电源股份有限公司 光伏发电系统安全运行方法及其中对人工神经网络的训练方法和实时检测方法及装置
CN104767480A (zh) * 2015-04-28 2015-07-08 北京汉能光伏投资有限公司 用于汇流箱的汇流检测方法及系统、太阳能电站
CN105403816A (zh) * 2015-10-30 2016-03-16 国家电网公司 一种光伏系统直流故障电弧的识别方法
CN105553422A (zh) * 2015-12-31 2016-05-04 西安交通大学 一种联合多检测信号的光伏系统故障电弧检测方法
CN108075728A (zh) * 2016-11-15 2018-05-25 上海英孚特电子技术有限公司 一种光伏系统直流侧电弧故障类型辨识及保护装置
CN107340459A (zh) * 2016-11-24 2017-11-10 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种直流故障电弧检测方法及系统
CN106961248A (zh) * 2017-04-25 2017-07-18 西安交通大学 混合二次型时频分布特征和自适应乘积函数分析的光伏系统故障电弧检测方法
CN109600115A (zh) * 2017-09-30 2019-04-09 丰郅(上海)新能源科技有限公司 在串联型的光伏发电系统中定位故障的方法
CN107994866A (zh) * 2017-12-07 2018-05-04 厦门科华恒盛股份有限公司 直流电弧故障检测的方法、装置、设备及存储介质
CN108362981A (zh) * 2018-01-09 2018-08-03 复旦大学 一种主/被动检测结合的光伏系统直流故障电弧检测方法
CN109239517A (zh) * 2018-09-12 2019-01-18 国网青海省电力公司电力科学研究院 一种新的光伏系统直流电弧故障及类型的辨识方法
CN109239558A (zh) * 2018-11-08 2019-01-18 重庆大学 一种直流故障电弧检测及保护装置
CN109802441A (zh) * 2019-03-18 2019-05-24 阳光电源股份有限公司 光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法、装置及系统
CN110504918A (zh) * 2019-09-17 2019-11-26 丰郅(上海)新能源科技有限公司 电弧检测装置以及电弧检测方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LIU, SY等: "Application of the Variational Mode Decomposition-Based Time and Time-Frequency Domain Analysis on Series DC Arc Fault Detection of Photovoltaic Arrays", 《IEEE ACCESS》 *
张国军等: "光伏系统直流串联电弧故障检测研究", 《电源学报》 *
朱立春等: "基于光伏直流电弧故障的研究与保护技术", 《电器与能效管理技术》 *
范禹邑: "光伏发电系统直流电弧故障特性的仿真与实验研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112782632A (zh) * 2019-11-11 2021-05-11 阳光电源股份有限公司 一种电弧检测装置失效判定方法及电弧检测装置
CN111983402A (zh) * 2020-08-20 2020-11-24 阳光电源股份有限公司 一种直流电弧故障检测方法及光伏逆变系统
CN113687185A (zh) * 2021-08-27 2021-11-23 上海交通大学 双导线拓扑直流电弧诊断与定位方法及系统
CN114374249A (zh) * 2022-01-19 2022-04-19 阳光电源股份有限公司 一种储能系统及其拉弧处理方法
CN114374249B (zh) * 2022-01-19 2024-05-14 阳光电源股份有限公司 一种储能系统及其拉弧处理方法
CN117074889A (zh) * 2023-10-16 2023-11-17 天津科林电气有限公司 一种直流电弧检测方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110618366A (zh) 一种直流电弧检测方法及装置
US7672812B2 (en) Cable fault detection
CA2650564C (en) Systems, devices, and methods for arc fault detection
US20080024140A1 (en) Devices, systems, and methods for adaptive rf sensing in arc fault detection
CN105425082B (zh) 检测电弧故障的设备、方法和装置
CN106569129B (zh) 电机安全检测方法及系统和电机控制系统
CN106933618B (zh) 基于系统参数相关系数的系统升级评估方法
JP2008039492A (ja) 電気機器稼働状態推定システム
CN109060039B (zh) 一种电气预警保护方法
CN107589320B (zh) 功率模块的录波方法及录波装置
CN112986754B (zh) 一种基于数据驱动的小电流接地系统故障辨识方法及装置
JP2006258485A (ja) 地絡区間標定システム
CN105510760A (zh) 一种基于小波分析的短路故障数据检测方法
KR101322656B1 (ko) 고조파 기여도 평가 시스템, 방법 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 매체
CN110398669A (zh) 电弧故障检测方法
CN103901318A (zh) 在能量转换系统中定位接地故障和绝缘降级状况的方法
JP6888346B2 (ja) 部分放電検出装置及び部分放電検出方法
US10958060B2 (en) Method and device for detecting an electric arc in a photovoltaic installation
EP3012643B1 (en) Method and apparatus for identifying causes for cable overcurrent
CN113640622A (zh) 一种中低压直流微电网的故障检测方法及系统
EP2779340B1 (en) Home run arc detection at the photovoltaic string level using multiple current sensors
CN113484683A (zh) 一种基于暂态信息的配电网故障定位系统及方法
CN117289087A (zh) 一种基于czt变换的串联故障电弧检测方法
CN204188753U (zh) 一种干式电抗器局放在线监测系统
JP7398634B2 (ja) 劣化検知方法、プログラム及び劣化検知システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191227

RJ01 Rejection of invention patent application after publication