CN111965507A - 一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法 - Google Patents
一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111965507A CN111965507A CN202010851945.XA CN202010851945A CN111965507A CN 111965507 A CN111965507 A CN 111965507A CN 202010851945 A CN202010851945 A CN 202010851945A CN 111965507 A CN111965507 A CN 111965507A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fault arc
- current
- photovoltaic microgrid
- identifying
- direct
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 244000261422 Lysimachia clethroides Species 0.000 claims description 10
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 8
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000013480 data collection Methods 0.000 abstract 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 7
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 6
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
- G01R19/2506—Arrangements for conditioning or analysing measured signals, e.g. for indicating peak values ; Details concerning sampling, digitizing or waveform capturing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及电网检测技术领域，具体地说，涉及一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，具体为：在光伏微电网上搭建故障电弧识别装置，通过电流互感器和电压互感器采集光伏微电网直流侧的电流和电压信息，进行相关数据处理和显示。本发明通过电流互感器和电压互感器采集光伏微电网直流侧的电流和电压信息，实现对电流和电压信息的有效提取，通过数据采集单元提取信号的时频域特征值建立特征向量，该特征向量可以在故障前后发生明显变化，便于进行识别，同时还可以防止使用固定频率段造成误判，弧的特征向量,然后时频特征平面对故障电弧进行识别,提高了对故障电弧识别的准确性、效率和及时性,并且具有更高的抗干扰性能。
Description
技术领域
本发明涉及电网检测技术领域，具体地说，涉及一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法。
背景技术
光伏发电系统作为可再生能源发电的一个重要分支,在不同领域已得到了大规模应用。随着光伏发电系统应用时间的增长，系统安全运行的问题(包括设备安全问题及对操作人员安全问题等)已成为一个不容忽视的问题。其中,光伏发电系统的直流电弧具有能量大、难熄灭等特点,容易引发火灾,造成系统设备及财产损失。同时，由于绝缘破坏造成设备带电,易引发人员安全事故。因而对光伏发电系统直流电弧识别技术的研究,具有重要的理论及工程应用价值。目前，光伏系统直流电弧故障识别方法大多通过在时域或频域进行定量计算,找出电弧发生前后有明显变化的时频域特征量,从而设定相应阈值来判定是否有故障电弧的产生。然而，由于光伏发电系统采用太阳能电池作为输入源,系统功率、电压、电流等特征量受光照、温度、环境等因素影响较大，不同条件下光伏阵列工作点会随外部因素变化,系统特征量也随之发生改变。因此,通过阈值来判定电弧发生的方法,存在阈值难以确定、误判率高等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，包括如下步骤：在光伏微电网上搭建故障电弧识别装置，通过电流互感器和电压互感器采集光伏微电网直流侧的电流和电压信息，通过故障电弧识别装置中的信号处理单元进行滤波处理传输数据至数据采集单元，数据采集单元提取信号的时频域特征值建立特征向量，数据处理单元利用特征向量构成时频特征平面，根据信号在平面中的位置对故障电弧进行检测，识别出异常状况并显示在显示屏上。
作为优选，电流互感器和电压互感器的采集数据的频率是10KHz。
作为优选，时频域特征向量的提取通过标准差提取故障时域特征，对于长度为N的电流x(n)，标准差σ为：
式中μ为电流信号x(n)的平均数，时域特征向量为：
V＝[σ]。
作为优选，所述故障电弧识别装置包括电流采样端口、电压采样端口和故障电弧识别主机，所述故障电弧识别主机内设置有信号处理单元、数据采集单元、数据处理单元以及识别输出单元。
作为优选，所述识别输出单元包括数据显示机构，所述数据显示机构包括倾斜设置的显示屏，所述显示屏的底侧安装有用于放置鼠标和键盘的操作板。
作为优选，所述操作板的一侧边缘开设有用于放置杂物的收纳孔，所述收纳孔的底部安装有收纳架。
作为优选，所述操作板的顶部设置有防滑桌面。
作为优选，所述数据显示机构上安装有鹅颈管支架，所述鹅颈管支架远离显示屏的一端部安装有用于辅助照明灯。
作为优选，所述数据显示机构的一侧安装有用于控制辅助照明灯的照明灯开关。
作为优选，所述显示屏的一侧顶部安装有座椅，所述座椅的底部设置有升降支架，所述升降支架的底部安装有固定座，所述升降支架的一侧设置有用于控制升降的升降操作柄。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本光伏微电网直流侧故障电弧识别方法中，通过电流互感器和电压互感器采集光伏微电网直流侧的电流和电压信息，实现对电流和电压信息的有效提取，通过数据采集单元提取信号的时频域特征值建立特征向量，该特征向量可以在故障前后发生明显变化，便于进行识别，同时还可以防止使用固定频率段造成误判，弧的特征向量,然后时频特征平面对故障电弧进行识别,提高了对故障电弧识别的准确性、效率和及时性,并且具有更高的抗干扰性能。
2、本光伏微电网直流侧故障电弧识别方法中，通过显示屏、故障电弧识别主机和操作板可以辅助工作人员进行故障电弧数据的查询以及对设备的参数进行设置，通过设置的故障电弧识别主机可以快速对光伏微电网直流侧故障电弧进行识别，并将数据显示在显示屏上，便于相关人员进行盘查，提高维修的速度，通过设置的座椅提供工作人员的舒适感，升降支架可以根据不同人的需求进行调整，操作方便，通过设置的辅助照明灯可以用于操作人员工作照明，有利于保护眼睛，同时鹅颈管支架可以对辅助照明灯的位置和角度进行调整，使用方。
附图说明
图1为本发明故障电弧识别装置安装设计示意图；
图2为本发明故障电弧识别装置的功能处理示意图；
图3为本发明故障电弧识别装置的结构示意图；
图4为本发明操作板的主视结构示意图。
图中各个标号意义为：
10、电流采样端口；11、电压采样端口；12、故障电弧识别主机；13、鹅颈管支架；14、辅助照明灯；15、座椅；16、升降支架；17、固定座；18、升降操作柄；19、照明灯开关；20、信号处理单元；30、数据采集单元；40、数据处理单元；50、识别输出单元；51、数据显示机构；52、显示屏；53、操作板；54、收纳孔；55、收纳架；56、防滑桌面。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，如图1和图2所示，包括如下步骤：在光伏微电网上搭建故障电弧识别装置，通过电流互感器和电压互感器采集光伏微电网直流侧的电流和电压信息，通过故障电弧识别装置中的信号处理单元进行滤波处理传输数据至数据采集单元，数据采集单元提取信号的时频域特征值建立特征向量，数据处理单元利用特征向量构成时频特征平面，根据信号在平面中的位置对故障电弧进行检测，识别出异常状况并显示在显示屏上。
进一步的，电流互感器和电压互感器的采集数据的频率是10KHz。
具体的，时频域特征向量的提取通过标准差提取故障时域特征，对于长度为N的电流x(n)，标准差σ为：
式中μ为电流信号x(n)的平均数，时域特征向量为：
V＝[σ]。
本实施例的光伏微电网直流侧故障电弧识别方法中，通过电流互感器和电压互感器采集光伏微电网直流侧的电流和电压信息，实现对电流和电压信息的有效提取，通过数据采集单元提取信号的时频域特征值建立特征向量，该特征向量可以在故障前后发生明显变化，便于进行识别，同时还可以防止使用固定频率段造成误判，弧的特征向量,然后时频特征平面对故障电弧进行识别,提高了对故障电弧识别的准确性、效率和及时性,并且具有更高的抗干扰性能。
实施例2
作为本发明的第二种实施例，如图3和图4所示，故障电弧识别装置包括电流采样端口10、电压采样端口11和故障电弧识别主机12，故障电弧识别主机12内设置有信号处理单元20、数据采集单元30、数据处理单元40以及识别输出单元50。
进一步的，识别输出单元50包括数据显示机构51，数据显示机构51包括倾斜设置的显示屏52，显示屏52的底侧安装有用于放置鼠标和键盘的操作板53，操作板53的一侧边缘开设有用于放置杂物的收纳孔54，收纳孔54的底部安装有收纳架55，操作板53的顶部设置有防滑桌面56。
具体的，数据显示机构51上安装有鹅颈管支架13，鹅颈管支架13远离显示屏52的一端部安装有用于辅助照明灯14，数据显示机构51的一侧安装有用于控制辅助照明灯14的照明灯开关19，通过设置的辅助照明灯14可以用于操作人员工作照明，有利于保护眼睛，同时鹅颈管支架13可以对辅助照明灯14的位置和角度进行调整，使用方便。
此外，显示屏52的一侧顶部安装有座椅15，座椅15的底部设置有升降支架16，升降支架16的底部安装有固定座17，升降支架16的一侧设置有用于控制升降的升降操作柄18，通过设置的座椅15提供工作人员的舒适感，升降支架16可以根据不同人的需求进行调整，操作方便。
本发明的光伏微电网直流侧故障电弧识别方法中，通过显示屏52、故障电弧识别主机12和操作板53可以辅助工作人员进行故障电弧数据的查询以及对设备的参数进行设置，通过设置的故障电弧识别主机12可以快速对光伏微电网直流侧故障电弧进行识别，并将数据显示在显示屏52上，便于相关人员进行盘查，提高维修的速度，通过设置的座椅15提供工作人员的舒适感，升降支架16可以根据不同人的需求进行调整，操作方便，通过设置的辅助照明灯14可以用于操作人员工作照明，有利于保护眼睛，同时鹅颈管支架13可以对辅助照明灯14的位置和角度进行调整，使用方便。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，其特征在于：包括如下步骤：在光伏微电网上搭建故障电弧识别装置，通过电流互感器和电压互感器采集光伏微电网直流侧的电流和电压信息，通过故障电弧识别装置中的信号处理单元进行滤波处理传输数据至数据采集单元，数据采集单元提取信号的时频域特征值建立特征向量，数据处理单元利用特征向量构成时频特征平面，根据信号在平面中的位置对故障电弧进行检测，识别出异常状况并显示在显示屏上。
2.根据权利要求1所述的光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，其特征在于：电流互感器和电压互感器的采集数据的频率是10KHz。
3.根据权利要求1所述的光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，其特征在于：时频域特征向量的提取通过标准差提取故障时域特征，对于长度为N的电流x(n)，标准差σ为：
式中μ为电流信号x(n)的平均数，时域特征向量为：
V＝[σ]。
4.根据权利要求1所述的光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，其特征在于：所述故障电弧识别装置包括电流采样端口(10)、电压采样端口(11)和故障电弧识别主机(12)，所述故障电弧识别主机(12)内设置有信号处理单元(20)、数据采集单元(30)、数据处理单元(40)以及识别输出单元(50)。
5.根据权利要求4所述的光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，其特征在于：所述识别输出单元(50)包括数据显示机构(51)，所述数据显示机构(51)包括倾斜设置的显示屏(52)，所述显示屏(52)的底侧安装有用于放置鼠标和键盘的操作板(53)。
6.根据权利要求5所述的光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，其特征在于：所述操作板(53)的一侧边缘开设有用于放置杂物的收纳孔(54)，所述收纳孔(54)的底部安装有收纳架(55)。
7.根据权利要求5所述的光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，其特征在于：所述操作板(53)的顶部设置有防滑桌面(56)。
8.根据权利要求5所述的光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，其特征在于：所述数据显示机构(51)上安装有鹅颈管支架(13)，所述鹅颈管支架(13)远离显示屏(52)的一端部安装有用于辅助照明灯(14)。
9.根据权利要求8所述的光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，其特征在于：所述数据显示机构(51)的一侧安装有用于控制辅助照明灯(14)的照明灯开关(19)。
10.根据权利要求5所述的光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，其特征在于：所述显示屏(52)的一侧顶部安装有座椅(15)，所述座椅(15)的底部设置有升降支架(16)，所述升降支架(16)的底部安装有固定座(17)，所述升降支架(16)的一侧设置有用于控制升降的升降操作柄(18)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010851945.XA CN111965507A (zh) | 2020-08-22 | 2020-08-22 | 一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010851945.XA CN111965507A (zh) | 2020-08-22 | 2020-08-22 | 一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111965507A true CN111965507A (zh) | 2020-11-20 |
Family
ID=73391542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010851945.XA Pending CN111965507A (zh) | 2020-08-22 | 2020-08-22 | 一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111965507A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN207084494U (zh) * | 2017-02-28 | 2018-03-13 | 广州市富可士数码科技有限公司 | 台面自适应调整的新型多媒体讲桌 |
| 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 |
| CN108226688A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-06-29 | 苏州琅润达检测科技有限公司 | 一种新型高低压开关柜通电试验台 |
| CN209171579U (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-30 | 深圳市大晟云视传媒科技有限公司 | 一种全自动多媒体升降讲台 |
-
2020
- 2020-08-22 CN CN202010851945.XA patent/CN111965507A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN207084494U (zh) * | 2017-02-28 | 2018-03-13 | 广州市富可士数码科技有限公司 | 台面自适应调整的新型多媒体讲桌 |
| CN209171579U (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-30 | 深圳市大晟云视传媒科技有限公司 | 一种全自动多媒体升降讲台 |
| CN108226688A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-06-29 | 苏州琅润达检测科技有限公司 | 一种新型高低压开关柜通电试验台 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 吴春华等: "光伏系统直流侧故障电弧类型辨识及电路保护", 《中国电机工程学报》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2021043027A1 (zh) | 一种基于机器学习的光伏系统直流故障电弧检测方法 | |
| CN103353570B (zh) | 负载端电压检测的电弧故障辨识方法及系统 | |
| Wang et al. | Arc fault and flash detection in photovoltaic systems using wavelet transform and support vector machines | |
| CN107340459A (zh) | 一种直流故障电弧检测方法及系统 | |
| CN101359820A (zh) | 一种实用的检测危险漏电压值的漏电保安器 | |
| CN112924750B (zh) | 故障电弧检测方法及系统 | |
| CN112731087A (zh) | 用于光伏领域的故障电弧检测系统及检测方法 | |
| CN111443238A (zh) | 一种防窃电方法 | |
| CN203011907U (zh) | 一种电气开关柜用便携式臭氧检测装置 | |
| CN111965507A (zh) | 一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法 | |
| CN113130266B (zh) | 一种断路器分合闸线圈的保护系统及断路器 | |
| CN213659613U (zh) | 一种基于深度神经网络的电气火灾预警装置 | |
| WO2024027455A1 (zh) | 一种电弧光谱识别方法和装置 | |
| CN204681157U (zh) | 一种智能双电源控制系统 | |
| WO2023202078A1 (zh) | 一种电弧故障检测方法、装置及设备 | |
| CN203811747U (zh) | 一种小电流接地选线系统 | |
| CN104241008B (zh) | 一种真空断路器触头分合闸位置检测的方法与装置 | |
| CN102901943B (zh) | 一种基于区域电网的采样数据异常检测及过电流保护方法 | |
| CN206270433U (zh) | 一种开关柜故障检测装置 | |
| CN114755546A (zh) | 一种光伏系统直流故障电弧的检测方法、装置及光伏系统 | |
| CN211089128U (zh) | 一种智能电弧光保护装置 | |
| CN204885975U (zh) | 一体化金属铠装柜验电接地手车装置 | |
| CN204008818U (zh) | 一种带语音播报功能的接触式高压验电器 | |
| CN204008819U (zh) | 一种带数显功能的接触式高压验电器 | |
| CN203981756U (zh) | 一种带语音播报功能的非接触式高压验电器 |
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 | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20201120 |