CN111983402A - 一种直流电弧故障检测方法及光伏逆变系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种直流电弧故障检测方法及光伏逆变系统，该方法首先根据光伏逆变系统的各个电弧特征信号，判断光伏逆变系统各个支路中的DCDC模块输入侧是否满足直流电弧特征，若存在至少一个支路中的DCDC模块输入侧满足直流电弧特征，则控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至息弧阈值，而不对其他非故障DCDC模块进行控制，也即维持了其他非故障DCDC模块的正常运行，降低了光伏逆变系统中逆变器的直流侧功率波动和输出功率波动，避免了电网遭受较大的冲击，并且还减小了对光伏逆变系统的发电量的影响。
Description
技术领域
本发明涉及控制技术领域，具体涉及一种直流电弧故障检测方法及光伏逆变系统。
背景技术
随着光伏发电技术在国内的普遍应用，光伏系统的安全问题也备受关注，而由光伏直流电弧故障引发的火灾事故数量也在逐年上升。
尽管一些国家和地区颁布了相关的法律法规，要求光伏逆变系统具备直流电弧故障检测功能，以此降低电弧故障引发的火灾风险，但是现有的检测方法主要通过对直流侧阻抗进行扰动，从而检测其是否发生拉弧现象，然而采用该种方式不仅会对直流侧的功率产生较大的波动，还会导致对电网的冲击较大。
发明内容
对此，本申请提供一种直流电弧故障检测方法及光伏逆变系统，以解决现有检测方法因直流侧功率波动较大，导致对电网冲击较大的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本申请第一方面公开了一种光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法，包括：
根据所述光伏逆变系统的各个电弧特征信号，判断所述光伏逆变系统各支路中的DCDC模块输入侧是否满足直流电弧特征；
若存在至少一个支路中的DCDC模块输入侧满足直流电弧特征，则控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值。
可选地，在上述的光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法中，在控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值之后，还包括：
根据各个所述故障支路中DCDC模块动作之前的输入电流和DCDC模块动作后再开通的输入电流，判断对应所述故障支路是否发生拉弧故障。
可选地，在上述的光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法中，根据各个所述故障支路中DCDC模块动作之前的输入电流和DCDC模块动作后再开通的输入电流，判断对应所述故障支路是否发生拉弧故障，包括：
在控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值之前执行的：对各个所述故障支路进行DCDC模块输入电流记录，得到各个所述故障支路对应的第一电流值；以及，
在控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值之后执行的：
延迟第一预设时长，控制各个所述故障支路中的DCDC模块开通；
延迟第二预设时长，对各个所述故障支路再次进行DCDC模块输入电流记录，得到各个所述故障支路对应的第二电流值；
对于各个所述故障支路，分别判断所述第一电流值与所述第二电流值之间的差值是否大于预设差值；
若是，则判定对应所述故障支路发生拉弧故障。
可选地，在上述的光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法中，所述预设差值为1A。
可选地，在上述的光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法中，在控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值之后，还包括：
待接收到外部控制信号后，重新开通，并返回根据所述光伏逆变系统的各个电弧特征信号，判断所述光伏逆变系统各支路中的DCDC模块输入侧是否满足直流电弧特征的步骤。
可选地，在上述的光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法中，根据所述光伏逆变系统的各个电弧特征信号，判断所述光伏逆变系统各支路中的DCDC模块输入侧是否满足直流电弧特征，包括：
持续捕捉所述光伏逆变系统的各个所述电弧特征信号；
对各个所述电弧特征信号进行分析，得到相应的各个频域信号；
判断各个所述频域信号是否大于频域阈值；
若存在至少一个所述频域信号大于所述频域阈值，则判定所述电弧特征信号对应支路中的DCDC模块输入侧满足所述直流电弧特征。
可选地，在上述的光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法中，所述控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值，包括：
在所述光伏逆变系统的直流母线电压大于预设值时，控制所述故障支路中DCDC模块的输入侧电压升高至包括开路电压的预设范围内；
或者，
在所述光伏逆变系统的直流母线电压小于等于预设值时，以抬高母线电压策略控制所述故障支路中DCDC模块的输入侧电压升高至所述包括开路电压的预设范围内。
本申请第二方面公开了一种光伏逆变系统，包括：N个光伏阵列、M个电弧检测传感器、N个DCDC模块以及至少一个逆变模块；N和M均为大于2的正整数；其中：
各个所述光伏阵列分别通过相应的DCDC模块与直流母线相连；
所述逆变模块的直流侧与所述直流母线相连；
所述逆变模块的交流侧连接电网或者负载；
所述电弧检测传感器设置于各个所述光伏阵列与相应的DCDC模块之间的支路上，用于检测相应支路上的电弧特征信号；
各个所述电弧检测传感器，直接与相应的DCDC模块相连，或者，均通过控制器与各个DCDC模块相连，以使所述光伏逆变系统能够执行如第一方面公开的任一所述的光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法。
可选地，在上述的光伏逆变系统中，所述DCDC模块的输入侧连接至少一个组串，N＝M，各个所述电弧检测传感器分别设置于相应DCDC模块的输入侧。
可选地，在上述的光伏逆变系统中，所述DCDC模块接收至少两个组串的汇流输入，M>N，各个所述电弧检测传感器分别设置于对应组串输出支路上，或者，各个所述电弧检测传感器分别设置于对应组串输出支路上以及相应DCDC模块的输入侧。
可选地，在上述的光伏逆变系统中，至少两个所述DCDC模块，共用同一个所述电弧检测传感器。
可选地，在上述的光伏逆变系统中，所述DCDC模块输入侧连接至少一个组串。
基于上述本发明提供的光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法，该方法首先根据光伏逆变系统的各个电弧特征信号，判断光伏逆变系统各个支路中的DCDC模块输入侧是否满足直流电弧特征，若存在至少一个支路中的DCDC模块输入侧满足直流电弧特征，则控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至息弧阈值，而不对其他非故障DCDC模块进行控制，也即维持了其他非故障DCDC模块的正常运行，降低了光伏逆变系统中逆变器的直流侧功率波动和输出功率波动，避免了电网遭受较大的冲击，并且还减小了对光伏逆变系统的发电量的影响。
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一种直流电弧故障检测方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的判断是否满足直流电弧特征的流程图；
图3至图6为本申请实施例提供的三种直流电弧故障检测方法的流程图；
图7为本申请实施例提供的另一种光伏逆变系统的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的一种DCDC模块与组串的连接示意图；
图9为本申请实施例提供的一种DCDC模块与电弧检测传感器的连接示意图。
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。
本申请实施例提供了一种光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法，以解决现有检测方法因直流侧功率波动较大，导致对电网冲击较大的问题。
请参见图1，该光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法主要包括以下步骤：
S101、根据光伏逆变系统的各个电弧特征信号，判断光伏逆变系统各支路中的DCDC模块输入侧是否满足直流电弧特征。
在实际应用中，光伏逆变系统中的各个电弧特征信号是通过设置于DCDC模块输入侧上的电弧检测传感器采集得到的；当然，还可以通过现有的其他方式获得，本申请对得到各个电弧特征信号的方式不作具体限定，均属于本申请的保护范围。
关于光伏逆变系统各支路中的DCDC模块输入侧是否满足直流电弧特征的判断，具体可以参见图2，即根据光伏逆变系统的各个电弧特征信号，判断光伏逆变系统各支路中的DCDC模块输入侧是否满足直流电弧特征的具体过程可以为：
S201、持续捕捉光伏逆变系统的各个电弧特征信号。
其中，可以通过设置于DCDC模块输入侧的电弧检测传感器，持续捕捉得到该光伏逆变系统的各个电弧特征信号。
S202、对各个电弧特征信号进行分析，得到相应的各个频域信号。
在实际应用中，可以通过对电弧特征信号中的频率和幅度进行分析，得到该电弧特征信号对应的频域信号。
S203、判断各个频域信号是否大于频域阈值。
需要说明的是，本申请对频域阈值的具体取值不作限定，只需保证在频域信号大于频域阈值时，对应支路上产生直流电弧即可。
若存在至少一个频域信号大于频域阈值，则执行步骤S204。
S204、判定电弧特征信号对应支路中的DCDC模块输入侧满足直流电弧特征。
在实际应用中，当判定出电弧特征信号对应支路中的DCDC模块输入侧满足直流电弧特征后，即可初步认定该电弧特征信号对应支路上产生直流电弧。而若存在至少一个支路中的DCDC模块输入侧满足直流电弧特征，则执行步骤S102。
S102、控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值。
其中，当DCDC模块输入侧电流下降至息弧阈值后，DCDC模块对应支路上产生的直流电弧自动熄灭。比如，可以将息弧阈值设置为包含0的预设范围，当将DCDC模块输入侧电流下降至包含0的预设范围时，所产生的直流电弧会因能量不足，从而自动熄灭。
在实际应用中，控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值的具体过程如下：
a、在光伏逆变系统的直流母线电压大于预设值时，控制故障支路中DCDC模块的输入侧电压升高至包括开路电压的预设范围内。
具体的，当光伏逆变系统的直流母线电压足够高时，通过控制故障支路中DCDC模块的Boost电路进行升压，以使得其输入侧电压升高至接近开路电压。
b、在光伏逆变系统的直流母线电压小于等于预设值时，以抬高母线电压策略控制故障支路中DCDC模块的输入侧电压升高至包括开路电压的预设范围内。
具体的，当光伏逆变系统的直流母线电压不够高时，先以抬高母线电压策略控制故障支路中DCDC模块的输入侧电压抬高，然后再通过控制DCDC模块中的Boost电路进行升压，以使得输入侧电压升压至接近开路电压。
需要说明的是，通过上述方式将DCDC模块的输入侧电压升高至接近开路电压后，能够确保DCDC模块的输入侧电流下降至熄弧阈值。
还需要说明的是，本申请对预设值的具体取值不作限定，无论其取何值，均属于本申请的保护范围。
基于上述原理，本实施例仅仅对输入侧满足直流电弧特征的DCDC模块进行控制，以使其输入侧电流下降至息弧阈值，而不对其他非故障DCDC模块进行控制，也即在控制输入侧满足直流电弧特征的DCDC模块的输入侧电流下降至息弧阈值的同时，保持其他非故障DCDC模块正常运行，降低了光伏逆变系统中逆变器的直流侧功率波动和输出功率波动，避免了电网遭受较大的冲击，并且还减小了对光伏逆变系统发电量的影响。
可选地，在实际应用中，当光伏逆变系统执行步骤S102、控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值之后，系统会生成故障提示信息，以提示操作人员据此信息进行检修。当检修完成后，操作人员会向系统反馈外部控制信号，以提示检修完成、故障消除，能够重新开通DCDC模块；进而，在执行步骤S102、控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值之后，如图3所示，还包括：
S301、待接收到外部控制信号后，重新开通。
并且，在执行步骤S301的同时，返回执行步骤S101、根据光伏逆变系统的各个电弧特征信号，判断光伏逆变系统各支路中的DCDC模块输入侧是否满足直流电弧特征。
其中，外部控制信号为操作人员对故障支路进行检修，确保故障支路上的故障消除后，反馈给光伏逆变系统的控制信号。
在实际应用中，当光伏逆变系统接收到外部控制信号后，控制故障支路中的DCDC模块重新开通，也即重新启动该DCDC模块，使得其处于工作状态。
本实施例能够在控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值之后，对故障支路进行人工检修，因此能够在待接收到外部控制信号后，重新开通，使得光伏逆变系统中的各个DCDC模块均处于正常运行状态；并且，同时还返回执行根据光伏逆变系统的各个电弧特征信号，判断光伏逆变系统各支路中的DCDC模块输入侧是否满足直流电弧特征的步骤，也即对重新启动后的DCDC模块的输入侧是否满足直流电弧特征进行实时检测，以实现对光伏逆变系统拉弧故障的保护。
目前，在光伏系统中，特别是光伏逆变器内部包含了大量的电力电子开关器件的光伏系统中，光伏逆变器在运行过程中所产生的噪声会对大部分现有的电弧检测技术造成很大的干扰，影响了电弧检测的准确度。
对此，在图1所示实施例的基础之上，本申请实施例还提供了另一种直流电弧故障检测方法，以解决现有检测方法因受系统运行所产噪声影响，所得检测结果准确度低的问题。
请参见图4，在执行步骤S102、控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值之后，还包括：
S401、根据各个故障支路中DCDC模块动作之前的输入电流和DCDC模块动作后再开通的输入电流，判断对应故障支路是否发生拉弧故障。
具体的，结合图1，步骤S401的具体执行过程请参见图5，具体包括：在执行步骤S102之前先执行的S501；以及，在执行步骤S102之后执行的S502、S503、S504及S505。
具体的：
S501、对各个故障支路进行DCDC模块输入电流记录，得到各个故障支路对应的第一电流值。
其中，若是故障支路中设置有电流传感器，则可以直接通过该电流传感器获取得到故障支路的电流，并将获取得到的电流进行记录，得到各个故障支路对应的第一电流值。
当然，还可以通过故障支路中其他能够对电流进行获取并记录的器件，得到各个故障支路对应的第一电流值，本申请对电流记录的方式不作具体限定，均属于本申请的保护范围。
S502、延迟第一预设时长，控制各个故障支路中的DCDC模块开通。
其中，第一预设时长的具体取值可视其应用环境和用户需求确定，本申请对其不作限定，均属于本申请的保护范围。
S503、延迟第二预设时长，对各个故障支路再次进行DCDC模块输入电流记录，得到各个故障支路对应的第二电流值。
同理，第二预设时长的具体取值也可视其应用环境和用户需求确定，本申请不作具体限定，无论其具体取值如何，均属于本申请的保护范围。
需要说明的是，对各个故障支路再次进行电流记录的具体方式，可参见步骤S501的相关说明，此处不再赘述。
S504、对于各个故障支路，分别判断第一电流值与第二电流值之间的差值是否大于预设差值。
在实际应用中，当故障支路中DCDC模块直流侧电流下降至息弧阈值后，尽管再次开通故障支路中的DCDC模块，但是其无法自动建立，因此再次开通故障支路中的DCDC模块时的理论电流为0，如此便能够通过比较第一电流与第二电流之间的差值是否大于预设差值，来确定出该故障支路中的DCDC模块是否真实发生拉弧故障，以提高检测的准确度，避免拉弧故障的误报以及及时恢复故障支路中DCDC模块的发电量。
需要说明的是，预设差值的具体取值可视其具体应用环境和用户需求确定，本申请不作具体限定，均属于本申请的保护范围。
若是判断出第一电流值与第二电流值之间的差值大于预设差值，则执行步骤S505。
S505、判定对应故障支路发生拉弧故障。
基于上述原理，本实施例在降低功率波动、避免电网遭受较大的冲击的基础之上，还通过比较DCDC模块故障前后的电流，确定出该故障支路中的DCDC模块是否真实发生拉弧故障，也即采用二次验证的方式，减小了对拉弧故障的误判，兼顾了电弧故障检测的漏报率和误报率，提高了检测结果的准确度，同时也避免了因现有检测方法受系统运行所产噪声影响，所得检测结果准确度低的问题，进一步也避免了不必要停机带来的经济损失。
在实际应用中，光伏直流电弧故障主要分为串联型(如图6或图7所示)和并联型。其中，串联型电弧故障更为常见，其通常由光伏板芯片和芯片间、芯片和导架间、接线与接线盒之间以及断裂的连接线间的不良接触等原因造成。由于串联型电弧故障的能量大，因此其对线路和设备的危害极大，且易于引起火灾。
虽然现有技术中还存在一些通过直流电流在时域或者频域上的一些突变特征来判断串联型电弧的检测方法，但是大多数的检测方法都是针对电弧的单一特性进行检测的。然而光伏逆变系统内部结构复杂，其不仅受光照、气候等条件影响，系统运行状态更是频繁波动，进而导致了系统直流侧电流包含了丰富的谐波，因此这些现有检测方法还存在易受环境噪声和系统中其他动作干扰造成的误检测问题。一旦误检测出现就会造成光伏逆变系统停机，对发电量影响较大。
而本申请提供的上述方法不仅能够减小对光伏逆变系统发电量的影响，以及对光伏逆变系统中逆变器输出功率的波动，避免了电网电压遭受较大的冲击，还能够通过比较第一电流与第二电流之间的差值是否大于预设差值的方式，实现二次验证以提高检测的准确度，减少光伏逆变系统对拉弧故障的误报率。
还值得说明的是，现有技术中还存在了部分自学习然后检测的方法，但是还是会存在一定的误报率，而本申请通过二次验证能够避免上述问题。并且，相较于通过优化检测算法的方式降低误报率的方式，本申请通过二次验证方式更能减少误报率的发生，有效保障了光伏逆变系统的可靠运行，避免不必要停机带来的经济损失。
同样请参见图6，本申请另一实施例还提供了一种光伏逆变系统，主要包括：N个光伏阵列(图中的PV1、PV2…PVN)、M个电弧检测传感器(图中的传感器CT1、传感器CT2…传感器CTM)、N个DCDC模块(图中的DC/DC1、DC/DC2…DC/DCM)以及至少一个逆变模块(图中的INV)；N和M均为大于2的正整数。其中：
各个光伏阵列分别通过相应的DCDC模块与直流母线相连。
其中，光伏阵列是由多个组串并联构成的。
逆变模块的直流侧与直流母线相连；
逆变模块的交流侧连接电网或者负载。
需要说明的是，在实际应用中，当各个光伏阵列相距较远时，各个DCDC模块可以分别设置于各个光伏阵列的周边，再与后级的逆变模块相连。或者，各个DCDC模块与该逆变模块共同组成组串式逆变器。
电弧检测传感器设置于各个光伏阵列与相应的DCDC模块之间的支路上，用于检测相应支路上的电弧特征信号。
各个电弧检测传感器，直接与相应的DCDC模块相连，或者，均通过控制器与各个DCDC模块相连，以使光伏逆变系统能够执行如上述任一实施例所述的光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法。
在实际应用中，各个电弧检测传感器可以通过光伏逆变系统中逆变器内控制器与各个DCDC模块相连；结合上述直流电弧故障检测方法的原理，本实施例提供的光伏逆变系统，还能够降低逆变器的处理逻辑。
在实际应用中，如图7所示，DCDC模块的输入侧连接至少一个组串，N＝M，各个电弧检测传感器分别设置于相应DCDC模块的输入侧。
可选地，除了图7示出的连接方式，DCDC模块与组串连接的方式还可以是：DCDC模块接收至少两个组串的汇流输入(如图8所示)，M>N，各个电弧检测传感器分别设置于对应组串输出支路上，或者，各个电弧检测传感器分别设置于对应组串输出支路上以及相应DCDC模块的输入侧。图8中，各组串输出支路上以及各DCDC模块的输入侧，分别设置有相应的电弧检测传感器。
需要说明的是，假设DCDC模块分别接收两个组串的汇流输入，如图8所示，则在实际应用中，对故障支路进行电流记录中的电流可以是组串电流(图中的I_str1和I_srt2)，也可以是MPPT电流(图中的Imppt1)。若为组串电流，则比较分别比较组串电流I_str1和I_srt2前后的差值；而若为MPPT电流时，则比较MPPT电流Imppt1前后的差值。
可选地，在实际应用中，DCDC模块与组串连接的方式还能够是：至少两个DCDC模块，共用同一个电弧检测传感器(如图9所示)。
同样参见图9，在实际应用中，一个电弧传感器可能需要对多个组串进行检测，而每个组串分别连接一个DCDC模块。此时执行步骤S102、控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值中的DCDC模块，应该为与该电弧传感器相连DCDC模块。若假设与该电弧传感器相连的DCDC模块为2个，则需控制动作的DCDC模块也为2个。
最后需要说明的是，关于光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法的相关说明，还可以参见图1至图4对应的实施例，此处不再赘述。
同理，关于光伏逆变系统的相关说明，还可以参见现有技术，此处不再赘述。
本说明书中的各个实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，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。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。
Claims (12)
1.一种光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法，其特征在于，包括：
根据所述光伏逆变系统的各个电弧特征信号，判断所述光伏逆变系统各支路中的DCDC模块输入侧是否满足直流电弧特征；
若存在至少一个支路中的DCDC模块输入侧满足直流电弧特征，则控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值。
2.根据权利要求1所述的光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法，其特征在于，在控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值之后，还包括：
根据各个所述故障支路中DCDC模块动作之前的输入电流和DCDC模块动作后再开通的输入电流，判断对应所述故障支路是否发生拉弧故障。
3.根据权利要求2所述的光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法，其特征在于，根据各个所述故障支路中DCDC模块动作之前的输入电流和DCDC模块动作后再开通的输入电流，判断对应所述故障支路是否发生拉弧故障，包括：
在控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值之前执行的：对各个所述故障支路进行DCDC模块输入电流记录，得到各个所述故障支路对应的第一电流值；以及，
在控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值之后执行的：
延迟第一预设时长，控制各个所述故障支路中的DCDC模块开通；
延迟第二预设时长，对各个所述故障支路再次进行DCDC模块输入电流记录，得到各个所述故障支路对应的第二电流值；
对于各个所述故障支路，分别判断所述第一电流值与所述第二电流值之间的差值是否大于预设差值；
若是，则判定对应所述故障支路发生拉弧故障。
4.根据权利要求3所述的光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法，其特征在于，所述预设差值为1A。
5.根据权利要求1所述的光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法，其特征在于，在控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值之后，还包括：
待接收到外部控制信号后，重新开通，并返回根据所述光伏逆变系统的各个电弧特征信号，判断所述光伏逆变系统各支路中的DCDC模块输入侧是否满足直流电弧特征的步骤。
6.根据权利要求1-5任一所述的光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法，其特征在于，根据所述光伏逆变系统的各个电弧特征信号，判断所述光伏逆变系统各支路中的DCDC模块输入侧是否满足直流电弧特征，包括：
持续捕捉所述光伏逆变系统的各个所述电弧特征信号；
对各个所述电弧特征信号进行分析，得到相应的各个频域信号；
判断各个所述频域信号是否大于频域阈值；
若存在至少一个所述频域信号大于所述频域阈值，则判定所述电弧特征信号对应支路中的DCDC模块输入侧满足所述直流电弧特征。
7.根据权利要求1-5任一所述的光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法，其特征在于，所述控制满足直流电弧特征的故障支路中的DCDC模块动作，以使其输入侧电流下降至熄弧阈值，包括：
在所述光伏逆变系统的直流母线电压大于预设值时，控制所述故障支路中DCDC模块的输入侧电压升高至包括开路电压的预设范围内；
或者，
在所述光伏逆变系统的直流母线电压小于等于预设值时，以抬高母线电压策略控制所述故障支路中DCDC模块的输入侧电压升高至所述包括开路电压的预设范围内。
8.一种光伏逆变系统，其特征在于，包括：N个光伏阵列、M个电弧检测传感器、N个DCDC模块以及至少一个逆变模块；N和M均为大于2的正整数；其中：
各个所述光伏阵列分别通过相应的DCDC模块与直流母线相连；
所述逆变模块的直流侧与所述直流母线相连；
所述逆变模块的交流侧连接电网或者负载；
所述电弧检测传感器设置于各个所述光伏阵列与相应的DCDC模块之间的支路上，用于检测相应支路上的电弧特征信号；
各个所述电弧检测传感器，直接与相应的DCDC模块相连，或者，均通过控制器与各个DCDC模块相连，以使所述光伏逆变系统能够执行如权利要求1-7任一所述的光伏逆变系统的直流电弧故障检测方法。
9.根据权利要求8所述的光伏逆变系统，其特征在于，所述DCDC模块的输入侧连接至少一个组串，N＝M，各个所述电弧检测传感器分别设置于相应DCDC模块的输入侧。
10.根据权利要求8所述的光伏逆变系统，其特征在于，所述DCDC模块接收至少两个组串的汇流输入，M>N，各个所述电弧检测传感器分别设置于对应组串输出支路上，或者，各个所述电弧检测传感器分别设置于对应组串输出支路上以及相应DCDC模块的输入侧。
11.根据权利要求8所述的光伏逆变系统，其特征在于，至少两个所述DCDC模块，共用同一个所述电弧检测传感器。
12.根据权利要求11所述的光伏逆变系统，其特征在于，所述DCDC模块输入侧连接至少一个组串。
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