[发明专利]一种适用于供电系统的故障检测方法、系统、设备及介质

说明书

本发明提供了一种适用于供电系统的故障检测方法、系统、设备及介质，包括：采集电力客户供用电系统馈线上的电流信号波形；根据所述馈线上的电流信号波形，确定所述电力客户供用电系统馈线的电流有效值；基于所述电流有效值与设定的第一预设值和第二预设值的对比，以及所述电力客户供用电系统是否发生电弧，确定所述电力客户供用电系统是否发生故障。本发明通过对电流信号波形进行分析提取电流有效值，能够快速准确地识别出供电系统是否发生故障。

技术领域

本发明涉及故障检测领域，具体涉及一种适用于供电系统的故障检测方法、系统、设备及介质。

背景技术

电力客户供用电系统运行中可能发生短路、过电流、漏电、串联电弧和并联电弧等多种故障，严重影响供用电系统的安全可靠运行。目前供电系统广泛采用的保护装置为微型断路器及附属脱扣器，主要动作于过负荷、短路电流和剩余电流，对过载、金属性短路和接地短路故障能够发挥较好的保护作用。故障电弧是由于供电系统中电路老化、连接松动、接触不良、绝缘失效等原因造成的高温放电现象。由于负荷的限流作用，串联故障电弧电流远小于过载电流和金属性短路电流，传统的脱扣器难以感知故障，无法及时隔离故障。并联故障电弧电流发展迅速，传统的保护装置由于延时动作特性往往无法及时断开电路。上述分析可知，故障电弧的电气特征不明显，导致故障长期隐蔽存在，容易引燃故障点附近的可燃物，是严重的安全隐患。

现有的故障电弧检测方法一般通过A/D采样获取电压、电流波形，再利用小波变换、傅里叶变换等数据工具提取电弧的特征。通过提高A/D采样精度和采样频率，采用更平滑的小波基函数和更多层的分解，有助于更准确地捕捉到电弧故障的特异性电气特征，从而提高电弧检测的准确性。例如：严国平等在《基于电流特征提取的故障电弧识别方法》一文采用的是db5小波进行5层分解，将小波能量谱特征向量作为BP网络的输入。发明专利CN201510719178.6“一种多信息融合故障电弧检测方法及装置”，对所采集的电弧故障样本数据进行特征分析，获得每个电弧故障样本数据对应的特征数据，利用所述电弧故障样本数据对应的特征向量，建立并训练得到超闭球CMAC神经网络，进而用以检测电弧故障。发明专利CN201510834813.5“一种基于小波系数均差值的故障电弧检测方法”公开了一种基于小波系数均差值的故障电弧检测方法，它在故障电弧的随机性、间歇性等特征的基础上，利用Mallat小波变换对连续多周期采集的电流数据分析计算，进而求得高频系数均差值，最后进行差值运算，将所得均差值用于检测故障电弧。

综上所述，目前文献中公开的检测方法存在以下不足：所需的电压、电流波形的采样精度高、数据量大、所选小波基函数较为平滑、小波分解层数较多、人工神经网络节点数多等，由于数据计算量大，不适于在嵌入式系统中实现。

大量接入电力客户供电系统的分布式光伏发电、充电桩、储能设备、变频器等设备，广泛采用电力电子器件为电能转换的核心器件。由于电力电子器件本身的非线性特点，此类设备在正常工作时会产生大量的高频谐波；与传统用电设备相比，其宽频带动态特性更为复杂；设备之间可能发生不同频段的功率扰动，上述特点使得一些故障电弧检测方法发生误动和拒动，故障电弧检测问题的难度明显增大。

发明内容

为了解决现有技术中的故障电弧检测方法易发生误动和拒动的问题，本发明提出了一种适用于供电系统的故障检测方法，包括：

采集电力客户供用电系统馈线上的电流信号波形；

根据所述馈线上的电流信号波形，确定所述电力客户供用电系统馈线的电流有效值；

基于所述电流有效值与设定的第一预设值和第二预设值的对比，以及所述电力客户供用电系统是否发生电弧，确定所述电力客户供用电系统是否发生故障。

可选的，所述基于所述电流有效值与设定的第一预设值和第二预设值的对比，以及所述电力客户供用电系统是否发生电弧，确定所述电力客户供用电系统是否发生故障，包括：