[发明专利]直流电弧故障检测的方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种直流电弧故障检测的方法、装置、设备以及计算机可读存储介质，包括：在预先采集的光伏系统的电流信号内，选取第一预设个数的连续采样点进行快速傅里叶分析，以便得到所述连续采样点的频谱幅值的平方；提取预选频段内的快速傅里叶分析结果，并将所述预选频段划分为第二预设个数的子频段，求取各子频段内所有连续采样点的频谱幅值的平方和作为所述各子频段的频谱能量；根据各子频段的预设权重系数以及所述频谱能量，求取加权频谱能量；根据所述加权频谱能量以及预设频谱能量阈值的比较结果，判断所述光伏系统是否产生直流电弧故障。本发明所提供的方法、装置、设备及计算机可读存储介质提高了光伏系统直流电弧故障检测的精度。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种直流电弧故障检测的方法、装置、设备以及计算机可读存储介质。

背景技术

随着光伏产业的快速增长，光伏系统直流电弧故障引起的安全问题受到了人们的广泛关注。

目前光伏系统的直流电弧故障检测主要以电弧电流的变化特征作为判断依据，检测方法可分为时域特征法与频域特征法两种。时域特征检测法主要通过分析电弧电流的变化规律判断电弧故障，具有算法简单，容易实现的优点，但存在检测干扰因素多，精度差的缺点。频域特征检测法针对电弧电流主要集中频率段(40kHz-100kHz)内的谐波含量或频谱能量进行提取，并设置阈值进行电弧故障判断，与时域特征检测法相比，频域特征检测方法的可靠性较好，精度较高，但易受逆变器或其他装置的噪声干扰，仍存在误判与漏检的情况。为了提高检测精度，一些文献引入了小波变换和神经网络等方法，但算法的复杂度也随之提高，可实现性较低。

综上所述可以看出，如何提高光伏系统直流电弧故障检测的精度是目前有待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种直流电弧故障检测的方法、装置、设备以及计算机可读存储介质，已解决现有技术中光伏系统直流电弧故障检测精度较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种直流电弧故障检测的方法，包括：在预先采集的光伏系统的电流信号内，选取第一预设个数的连续采样点进行快速傅里叶分析，以便得到所述连续采样点的频谱幅值的平方；提取预选频段内的快速傅里叶分析结果，并将所述预选频段划分为第二预设个数的子频段，求取各子频段内所有连续采样点的频谱幅值的平方和作为所述各子频段的频谱能量；根据各子频段的预设权重系数以及所述频谱能量，求取加权频谱能量；根据所述加权频谱能量以及预设频谱能量阈值的比较结果，判断所述光伏系统是否产生直流电弧故障。

优选地，所述将所述预选频段划分为第二预设个数的子频段包括：在所述预选频段内查找所述光伏系统的开关频率的倍频点，根据预设条件去除所述倍频点周围频段的快速傅里叶分析结果后，将所述预选频段划分为第二预设个数的子频段。

优选地，所述各子频段的预设权重系数的预设过程包括：根据所述光伏系统在正常运行状态下与电弧故障状态下各子频段的频谱能量的变化值以及预设条件，获取所述各子频段的权重系数的初始值；依据预设自适应条件以及所述各子频段的频谱能量的变化值对所述权重系数的初始值进行自适应调整，获取自适应加权系数。

优选地，当所述各子频段的频谱能量变化值ΔE_fj(j＝1,2,......,m+1)超过频谱能量变化阈值的子频段个数不超过(m+1)/3时，自适应调整所述权重系数的初始值，且所述权重系数的初始值满足K_f1(0)+K_f2(0)+...+K_f(m+1)(0)＝1,且K_fj(0)>0(j＝1,2,......,m+1)；

利用t时刻第j个子频段的权重系数K_fj(t)与所述t时刻第j个子频段的权重系数过程变量K'_fj(t)的关系求取K_fj(t)；