[发明专利]一种光伏发电系统直流侧电弧故障综合检测方法与系统

权利要求书

1.一种光伏发电系统直流侧电弧故障综合检测方法，其特征在于：包括以下步骤:

（1）在矩形光伏电池阵列外围布置若干电磁波检测天线组，每组天线组包含四架所指方向不同的定向天线，具有不同指向的四架天线位于不同象限内，其中划分象限的坐标轴与矩形光伏电池阵列的边平行；

（2）若某区域四角的四组天线组中，内角四架天线所接收到的某特定频率电磁波幅值之和，大于反方向的外角四架天线所接收到的该特定频率电磁波幅值之和，则判定为该四组天线组所围区域内部发生了故障电弧；

（3）若某区域四角的四组天线组，都只有同方向或同一侧的天线接收到某特定频率的电磁波信号，则判定为故障电弧发生在该四组天线组所围区域之外；

还包括与光伏电池阵列连接的选频及去噪电路，所述选频及去噪电路的左侧连接光伏电池阵列，其右侧连接外部电路，所述选频及去噪电路，用于阻隔该选频及去噪电路右边的外部电路的某特定频率的谐波噪声，并放大该选频及去噪电路左侧电路的由电弧故障所产生的该特定频率的谐波信号，以通过选频及去噪电路进一步判断电弧故障发生的位置；

所述选频及去噪电路判断方法为：

若电磁波检测天线阵列检测到某天线组所围范围之内发生电弧，而并无选频及去噪电路探测到有支路发生电弧故障，则判断为阴极材料出现碳化，或者是光伏发电系统之外其他电路发生电弧；若有选频及去噪电路探测到有支路发生电弧故障，而电磁波检测天线阵列未探测到有异常情况发生，则判断为出现串线信号故障；若选频及去噪电路探测到特定频率的电路信号突然增强，且电磁波检测天线阵列检测到电磁波信号也突然增强，并持续一段时间以上或断断续续反复出现，则可判断为光伏发电系统直流侧出现电弧故障。

2.一种光伏发电系统直流侧电弧故障综合检测系统，其采用权利要求1所述的方法，其特征在于：所述天线组通过信号放大器与监控终端连接。

3.根据权利要求2所述的光伏发电系统直流侧电弧故障综合检测系统，其特征在于：所述选频及去噪电路包括放大电路及与放大电路连接的第一串联谐振电路、第二串联谐振电路及并联谐振电路；

所述第一串联谐振电路，用于放大内部电路中频率为f_s的谐波信号电压值；所述第二串联谐振电路，用于将外部电路频率为f_s的谐波电流短路，以屏蔽外部电路的谐波电流；所述并联谐振电路，用于阻隔频率为f_s的谐波，防止频率为f_s的谐波从选频及去噪电路右边的外部电路传导入左边的内部电路。

4.根据权利要求3所述的光伏发电系统直流侧电弧故障综合检测系统，其特征在于：所述第一串联谐振电路包括第一电容、第一电感和第一电阻，所述第一电感的第一端通过第一电容与并联谐振电路连接，第一电感的第二端与第一电阻的第一端连接，所述第一电容的第一端及第一电阻的第二端与光伏电池阵列连接，所述第一电感的两端与放大电路的输入端连接。

5.根据权利要求3所述的光伏发电系统直流侧电弧故障综合检测系统，其特征在于：所述第二串联谐振电路包括第三电容、第三电感和第三电阻，所述第三电感的第一端与第三电容的第二端连接，第三电感的第二端与第三电阻的第一端连接，所述第三电容的第一端及第三电阻的第二端与汇流箱母线连接。

6.根据权利要求3所述的光伏发电系统直流侧电弧故障综合检测系统，其特征在于：所述并联谐振电路包括第二电感、第二电容及第二电阻，所述第二电感的第一端与第一串联谐振电路连接，第二电感的第二端通过第二电阻与第二串联谐振电路连接，所述第二电容的第一端与第二电感的第一端连接，第二电容的第二端与第二电阻的第二端连接。