[发明专利]一种基于阻抗特征的直流电弧检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于阻抗特征的直流电弧检测方法，其特征在于，包括：

步骤S01，预先根据直流电弧非线性电阻模型确定电弧电阻值；

步骤S02，以预设频率采集直流串联供电系统直流电压和直流电流的数字信号；

步骤S03，根据所述数字信号计算采样周期内平均电阻；

步骤S04，重复步骤S02至步骤S03获取数个采样周期内平均电阻值；

步骤S05，如果超过指定个数的采样周期内平均电阻值与所述电弧电阻值的差值的绝对值小于设定阈值，则预判发生电弧；

所述方法还包括：

预先构建基于阻抗频域特征进行直流电弧检测的直流电弧检测模型；

在预判发生电弧之后，以预设频率采集直流串联供电系统直流电压和直流电流的数字信号；

对所述数字信号进行快速傅里叶变换得到直流电压频谱和直流电流频谱；

将直流电压频谱和直流电流频谱按由低频到高频均分为指定个数的频段；

计算各频段内的谐波阻抗的和；

根据各频段内的谐波阻抗的和得到阻抗频域特征；

将所述阻抗频域特征输入所述直流电弧检测模型以确定是否发生直流电弧。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建所述直流电弧检测模型包括：

确定所述直流电弧检测模型的拓扑结构，所述拓扑结构为BP神经网络结构；

收集训练数据，所述训练数据包括：电弧状态下和非电弧状态下以预设频率采集的直流串联供电系统直流电压和直流电流的数字信号；

根据所述训练数据提取训练阻抗频域特征；

将所述训练阻抗频域特征以及对应的电弧状态或非电弧状态输入所述直流电弧检测模型进行训练得到所述直流电弧检测模型的参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算各频段内的谐波阻抗的和包括：

计算各频段内的谐波频率范围其中，f_i＝(i*f)表示一个频段内的i次谐波频率，k＝1,2,3…n，n为频段个数，fs为采样频率；

计算每个频段范围内谐波阻抗和|U(f_i)|表示在频率点f_i处谐波电压分量幅值，|I(f_i)|表示在频率点f_i处谐波电流幅值。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在预判发生电弧或确定发生直流电弧之后，切断回路；

进行报警。