光伏系统直流电弧故障检测方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

技术编号:34848252 阅读:14 留言:0更新日期:2022-09-08 07:47
本发明专利技术公开了一种光伏系统直流电弧故障检测方法、装置、设备及计算机可读存储介质,所述方法包括获取光伏系统中逆变器的直流侧交流信号;提取直流侧交流信号中预设电弧检测频段的信号特征作为第一电弧信号特征,以及提取直流侧交流信号中预设通讯频段的信号特征作为第一通讯信号特征;当基于第一电弧信号特征判定发生可疑直流电弧故障,且基于第一通讯信号特征判定光伏系统中的功率优化器未进行通讯时,确定光伏系统发生真实直流电弧故障。本发明专利技术中直流电弧故障检测方案实现了在兼容功率优化器和电弧检测功能时,避免了功率优化器通讯对电弧检测带来的影响,降低了电弧检测的误检率。误检率。误检率。

【技术实现步骤摘要】
光伏系统直流电弧故障检测方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及光伏电站
,尤其涉及一种光伏系统直流电弧故障检测方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]电弧是一种气体放电的现象,在光伏系统中,电弧故障一旦发生,若不采取有效措施防护,持续的直流电弧产生的高温极易引发火灾,造成重大安全事故。现有电弧检测技术中,通过提取直流侧信号进行检测识别电弧频域特征来检测是否发生直流电弧故障。在光伏系统中,为解决光伏组件局部阴影遮挡、组件老化等造成的功率失配现象,需要串入功率优化器以调节各光伏板功率输出,提高该组串发电效率。优化器控制装置需要通过PLC(Power Line Communication,电力载波通讯)与各次节点功率优化器进行信息交互。
[0003]由于功率优化器通讯需要通过线缆耦合高频谐波信号,而电弧检测的频域特征主要从线缆耦合的谐波信号中提取,功率优化器进行通讯时,不可避免会对电弧检测产生影响,导致电弧检测出错。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种光伏系统直流电弧故障检测方法、装置、设备及计算机可读存储介质,旨在解决光伏系统中兼容功率优化器和电弧检测功能时,功率优化器通讯会造成电弧检测出错的技术问题。
[0005]为实现上述目的,本专利技术提供一种光伏系统直流电弧故障检测方法,所述光伏系统直流电弧故障检测方法包括以下步骤:
[0006]获取所述光伏系统中逆变器的直流侧交流信号;
[0007]提取所述直流侧交流信号中预设电弧检测频段的信号特征作为第一电弧信号特征,以及提取所述直流侧交流信号中预设通讯频段的信号特征作为第一通讯信号特征;
[0008]当基于所述第一电弧信号特征判定发生可疑直流电弧故障,且基于所述第一通讯信号特征判定所述光伏系统中的功率优化器未进行通讯时,确定所述光伏系统发生真实直流电弧故障。
[0009]可选地,所述提取所述直流侧交流信号中预设电弧检测频段的信号特征作为第一电弧信号特征的步骤之后,还包括:
[0010]获取预设的历史数据集;
[0011]基于所述历史数据集中各第二电弧信号特征计算得到电弧故障判定阈值;
[0012]将所述第一电弧信号特征与所述电弧故障判定阈值进行比较,基于比较结果判定是否发生可疑直流电弧故障。
[0013]可选地,所述提取所述直流侧交流信号中预设电弧检测频段的信号特征作为第一电弧信号特征,以及提取所述直流侧交流信号中预设通讯频段的信号特征作为第一通讯信号特征的步骤之后,还包括:
[0014]当基于所述第一通讯信号特征判定所述光伏系统中的功率优化器未进行通讯时,将所述第一电弧信号特征加入所述历史数据集。
[0015]可选地,所述基于所述历史数据集中各第二电弧信号特征计算得到电弧故障判定阈值的步骤包括:
[0016]计算所述历史数据集中各第二电弧信号特征的均值,将所述均值乘以预设倍数得到所述电弧故障判定阈值。
[0017]可选地,所述光伏系统中包括多个所述功率优化器,一个所述功率优化器用于对所述光伏系统中至少一个光伏组件进行功率优化;
[0018]所述确定所述光伏系统发生真实直流电弧故障的步骤之后,还包括:
[0019]分别从各所述功率优化器获取对应光伏组件的组件电压;
[0020]获取电压异常检测阈值;
[0021]若所述光伏组件的组件电压小于所述电压异常检测阈值,则确定所述光伏组件为发生直流电弧故障的光伏组件。
[0022]可选地,所述提取所述直流侧交流信号中预设电弧检测频段的信号特征作为第一电弧信号特征,以及提取所述直流侧交流信号中预设通讯频段的信号特征作为第一通讯信号特征的步骤之后,还包括:
[0023]当基于所述第一电弧信号特征判定未发生可疑直流电弧故障,或基于所述第一通讯信号特征判定所述光伏系统中的功率优化器在进行通讯时,返回执行所述获取所述光伏系统中逆变器的直流侧交流信号的步骤。
[0024]可选地,所述提取所述直流侧交流信号中预设电弧检测频段的信号特征作为第一电弧信号特征的步骤包括:
[0025]对所述直流侧交流信号进行时域到频域转换得到频域信号;
[0026]对所述频域信号中预设电弧检测频段的信号进行特征提取,得到第一电弧信号特征,其中,所述特征提取至少包括对所述预设电弧检测频段内的信号进行计算均值、均方根值、方差和峰度中的一项或多项。
[0027]可选地,所述提取所述直流侧交流信号中预设电弧检测频段的信号特征作为第一电弧信号特征的步骤之后,还包括:
[0028]获取当前设置的电弧故障检测灵敏度值;
[0029]从预设的各种灵敏度值对应的电弧故障判定阈值中,选取与当前设置的所述电弧故障检测灵敏度值对应的电弧故障判定阈值作为目标阈值;
[0030]将所述第一电弧信号特征与所述目标阈值进行比较,基于比较结果判定是否发生可疑直流电弧故障。
[0031]可选地,所述当基于所述第一电弧信号特征判定发生可疑直流电弧故障,且基于所述第一通讯信号特征判定所述光伏系统中的功率优化器未进行通讯时,确定所述光伏系统发生真实直流电弧故障的步骤之后,还包括:
[0032]控制所述逆变器故障停机以报出电弧故障;
[0033]在满足预设自启动条件且所述逆变器故障停机的持续时长达到预设时长时,控制所述逆变器开启,并执行所述获取所述光伏系统中逆变器的直流侧交流信号的步骤。
[0034]为实现上述目的,本专利技术还提供一种光伏系统直流电弧故障检测装置,所述光伏
系统直流电弧故障检测装置包括:
[0035]获取模块,用于获取所述光伏系统中逆变器的直流侧交流信号;
[0036]提取模块,用于提取所述直流侧交流信号中预设电弧检测频段的信号特征作为第一电弧信号特征,以及提取所述直流侧交流信号中预设通讯频段的信号特征作为第一通讯信号特征;
[0037]确定模块,用于当基于所述第一电弧信号特征判定发生可疑直流电弧故障,且基于所述第一通讯信号特征判定所述光伏系统中的功率优化器未进行通讯时,确定所述光伏系统发生真实直流电弧故障。
[0038]为实现上述目的,本专利技术还提供一种光伏系统直流电弧故障检测设备,所述光伏系统直流电弧故障检测设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的光伏系统直流电弧故障检测程序,所述光伏系统直流电弧故障检测程序被所述处理器执行时实现如上所述的光伏系统直流电弧故障检测方法的步骤。
[0039]此外,为实现上述目的,本专利技术还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有光伏系统直流电弧故障检测程序,所述光伏系统直流电弧故障检测程序被处理器执行时实现如上所述的光伏系统直流电弧故障检测方法的步骤。
[0040]本专利技术中,通过获取光伏系统中逆变器的直流侧交流信号;提取直流侧交流信号中预设电弧检测频段的信号特征作为第一电弧信号特征,以及本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏系统直流电弧故障检测方法,其特征在于,所述光伏系统直流电弧故障检测方法包括以下步骤:获取所述光伏系统中逆变器的直流侧交流信号;提取所述直流侧交流信号中预设电弧检测频段的信号特征作为第一电弧信号特征,以及提取所述直流侧交流信号中预设通讯频段的信号特征作为第一通讯信号特征;当基于所述第一电弧信号特征判定发生可疑直流电弧故障,且基于所述第一通讯信号特征判定所述光伏系统中的功率优化器未进行通讯时,确定所述光伏系统发生真实直流电弧故障。2.如权利要求1所述的光伏系统直流电弧故障检测方法,其特征在于,所述提取所述直流侧交流信号中预设电弧检测频段的信号特征作为第一电弧信号特征的步骤之后,还包括:获取预设的历史数据集;基于所述历史数据集中各第二电弧信号特征计算得到电弧故障判定阈值;将所述第一电弧信号特征与所述电弧故障判定阈值进行比较,基于比较结果判定是否发生可疑直流电弧故障。3.如权利要求2所述的光伏系统直流电弧故障检测方法,其特征在于,所述提取所述直流侧交流信号中预设电弧检测频段的信号特征作为第一电弧信号特征,以及提取所述直流侧交流信号中预设通讯频段的信号特征作为第一通讯信号特征的步骤之后,还包括:当基于所述第一通讯信号特征判定所述光伏系统中的功率优化器未进行通讯时,将所述第一电弧信号特征加入所述历史数据集。4.如权利要求2所述的光伏系统直流电弧故障检测方法,其特征在于,所述基于所述历史数据集中各第二电弧信号特征计算得到电弧故障判定阈值的步骤包括:计算所述历史数据集中各第二电弧信号特征的均值,将所述均值乘以预设倍数得到所述电弧故障判定阈值。5.如权利要求1所述的光伏系统直流电弧故障检测方法,其特征在于,所述光伏系统中包括多个所述功率优化器,一个所述功率优化器用于对所述光伏系统中至少一个光伏组件进行功率优化;所述确定所述光伏系统发生真实直流电弧故障的步骤之后,还包括:分别从各所述功率优化器获取对应光伏组件的组件电压;获取电压异常检测阈值;若所述光伏组件的组件电压小于所述电压异常检测阈值,则确定所述光伏组件为发生直流电弧故障的光伏组件。6.如权利要求1所述的光伏系统直流电弧故障检测方法,其特征在于,所述提取所述直流侧交流信号中预设电弧检测频段的信号特征作为第一电弧信号特征,以及提取所述直流侧交流信号中预设通讯频段的信号特征作为第一通讯信号特征的步骤之后,还包括:当基于所述第一电弧信号特征判定未发生可疑直流电弧故障,或基于所述第一通讯信号特征判定所述光伏系统中的功率优化器在进行通讯时,返回执行所述获取所述光伏系统中逆变器的直流侧交流信号的步骤。7.如权利要求1所述的光伏系统直流电...

【专利技术属性】
技术研发人员:张然李海涛黄志锋周银银
申请(专利权)人:阳光电源股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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