[发明专利]电弧故障检测的方法及装置

说明书

本发明提供一种电弧故障检测的方法及装置，通过获取光伏发电系统的多个电流信号。对多个电流信号进行处理，得到电弧故障特征频段。再对多个电流信号进行分解，得到与电弧故障特征频段对应的重构系数。利用重构系数计算得到所述电流信号的第一样本熵和第二样本熵；其中，第一样本熵为正常状态下的电流信号的样本熵，第二样本熵为故障状态下的电流信号的样本熵。根据所述电流信号的第一样本熵和第二样本熵，计算得到动作阈值。利用该动作阈值判定电弧是否发生故障。因此，可以根据动作阈值与光伏发电系统中的电流信号的样本熵作比较，来检测光伏发电系统中电弧是否发生故障。

技术领域

本发明涉及电路系统技术领域，尤其涉及一种电弧故障检测的方法及装置。

背景技术

随着科技的发展，发电系统的种类繁多，其中，光伏发电系统的使用越来越多。光伏发电系统是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电系统。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。其特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行。

但是，在光伏发电系统中，存在大量的光伏组件端子连接处、电路焊接点、老化的绝缘导线，这些地方都有可能产生直流串联电弧故障，并伴随着高温、明火等物理现象，进而引发火灾事故。目前并没有一种可以有效检测直流串联电弧故障的方法，使得光伏发电系统存在一定的安全隐患，不能及时检测到电弧发生了故障，从而引发不可预料的严重后果。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电弧故障检测的方法及装置，可以对光伏发电系统中的电弧故障进行实时检测，避免光伏发电系统因电弧发生故障而发生意外事故，减少安全隐患。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明第一方面公开了一种电弧故障检测的方法，包括：

获取光伏发电系统的电流信号；其中，所述电流信号包括多个正常状态下的电流信号和多个电弧故障状态下的电流信号；

对所述电流信号中的每一个电流信号进行处理，得到电弧故障特征频段；

对所述电流信号中的每一个电流信号进行分解，得到与所述电弧故障特征频段对应的重构系数；

利用重构系数对所述电流信号进行计算，得到第一样本熵和第二样本熵；其中，所述第一样本熵包括所述电流信号中所有的所述正常状态下的电流信号的样本熵，所述第二样本熵包括所述电流信号中所有的所述电弧故障状态下的电流信号的样本熵；

根据所述第一样本熵和所述第二样本熵，计算得到动作阈值；其中，所述动作阈值用于判定电弧是否发生故障。

可选的，上述的方法，所述对所述电流信号中的每一个电流信号进行处理，得到所述电弧故障状态下的电流信号中的电弧故障特征频段，包括：

对所述电流信号进行降噪处理；

将降噪处理后的所述电流信号中的每一个正常状态下的电流信号以及每一个电弧故障状态下的电流信号分别拆分成多个频段；

分别计算所述电流信号中每一个正常状态下的电流信号在各个频段内的能量，以及所述电流信号中每一个电弧故障状态下的电流信号在各个频段内的能量；

分别计算出在各个所述频段内的能量比，其中，所述能量比为处于同一个所述频段内的所述电流信号中一个正常状态下的电流信号的能量与所述电流信号中一个电弧故障状态下的电流信号的能量之间的比值；

将所述含有最大能量比的频段作为所述电弧故障特征频段。

可选的，上述的方法，所述对所述电流信号中的每一个电流信号进行分解，得到与所述电弧故障特征频段对应的重构系数，包括：