[发明专利]串联电弧故障诊断方法、装置、计算机设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种串联电弧故障诊断方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。方法包括：获取光伏电站直流系统中待检测电流信号，并将待检测电流信号映射至光伏电站数字孪生模型；对待检测电流信号进行小波预处理，得到预处理信号；提取预处理信号的待检测时域特征量，提取预处理信号的待检测频域特征量，提取预处理信号的待检测能量熵特征量；获取预先在光伏电站数字孪生模型中构建的三维特征空间；若基于待检测时域特征量、待检测频域特征量和待检测能量熵特征量，确定待检测电流信号落在三维特征空间中的故障区域，则触发报警操作。采用本方法能够提高光伏电站直流系统串联电弧故障诊断的准确率。

技术领域

本申请涉及电力技术领域，特别是涉及一种串联电弧故障诊断方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术

随着全球一次性能源的日益减少，太阳能光伏发电系统得到了较大规模的应用。海量分布式光伏电站具有应用场景复杂多样、气象条件各异、接入点网架结构不一等特点，在其运维信息获取、决策模型定制、结果评价等方面面临诸多困难。随着光伏系统的长时间运行以及投入环境大部分处于荒山、沙漠等多方面因素影响，系统极易发生直流电弧故障，导致系统发电效率降低，甚至危害系统及整个电网的安全。光伏系统直流电弧故障主要包括由光伏板之间、光伏板与导架间、两接线盒间以及损坏的连接线间的接触不良等原因导致的串联电弧故障和主要由线路破损引起正负极性导体短接、线路接地短路等导致的并联电弧故障。并联电弧故障发生概率较低，且电流较大，易于被保护装置检测，而发生串联型电弧故障概率较大，且故障电流较小，难以被保护装置检测到。

传统技术中，针对光伏系统串联直流电弧故障的检测通常是基于单一评价指标进行的，单一评价标准包括考虑光伏系统电流信号的时域特征或频域特征。然而，单一评价判据会造成误判或漏判现象，存在诊断结果的准确率低的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高诊断结果准确率的串联电弧故障诊断方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

第一方面，本申请提供了一种串联电弧故障诊断方法。所述方法包括：

获取光伏电站直流系统中待检测电流信号，并将所述待检测电流信号映射至光伏电站数字孪生模型；

对所述待检测电流信号进行小波预处理，得到预处理信号；

提取所述预处理信号的待检测时域特征量，提取所述预处理信号的待检测频域特征量，提取所述预处理信号的待检测能量熵特征量；

获取预先在所述光伏电站数字孪生模型中构建的三维特征空间；

若基于所述待检测时域特征量、待检测频域特征量和待检测能量熵特征量，确定所述待检测电流信号落在所述三维特征空间中的故障区域，则触发报警操作。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

获取光伏电站直流系统中的正常串联电流数据和故障串联电流数据；

将所述正常串联电流数据和所述故障串联电流数据分别输入至所述光伏数字孪生模型中；

分别对所述正常串联电流数据和所述故障串联电流数据进行小波预处理，得到预处理正常电流和预处理故障电流；

对所述预处理正常电流分别进行时域特征量、频域特征量和能量熵特征量的提取，得到对应的正常时域特征量、正常频域特征量和正常能量熵特征量；

对所述预处理故障电流分别进行时域特征量、频域特征量和能量熵特征量的提取，得到对应的故障时域特征量、故障频域特征量和故障能量熵特征量；

基于所述正常时域特征量、正常频域特征量和正常能量熵特征量确定正常区域，并基于所述故障时域特征量、故障频域特征量和故障能量熵特征量确定故障区域；