[发明专利]DC电弧检测和光伏电站分析系统

权利要求书

1.一种电力系统的电弧检测方法，该方法包括：

对电源线上的信号进行采样，从而以第一采样频率产生一系列数字样本；和

通过电弧检测器对所述电力系统中是否存在电弧故障进行分类，其中所述分类还包括：

对于包括该系列数字样本的当前帧的多个区间中的每一个区间，如果所述区间的幅度谱落入第一频率范围并且超过参考幅度谱，则将所述区间标记为候选区间；

确定所述当前帧中的候选区间的数量，其中所述帧中的候选区间的数量包括簇大小；和

如果所述簇大小超过最小簇大小，则将与所述簇大小对应的候选区间标记为候选簇区间；

对于所述候选簇区间中的每个，确定所述候选簇区间是否也是该系列数字样本的前一帧的候选簇区间，并且如果是，则将所述当前帧识别为候选帧并递增候选帧计数；和

如果所述候选帧计数超过候选帧计数阈值，则确定所述电力系统中存在电弧故障。

2.权利要求1所述的方法，还包括对所述一系列数字样本进行滤波以从所述一系列数字样本中去除切换噪声频率。

3.权利要求1所述的方法，还包括将该系列数字样本的一部分变换为频域表示。

4.权利要求1所述的方法，其中选择第一采样频率以精确地表示高达100KHz的信号的频谱分量。

5.权利要求1所述的方法，其中所述第一采样频率是500KHz至600KHz范围内的频率。

6.权利要求1所述的方法，其中所述第一采样频率是切换噪声频率的整数倍。

7.权利要求1所述的方法，其中所述频率范围为20KHz到100KHz。

8.权利要求1所述的方法，其中用于对所述一系列数字样本进行滤波以从所述一系列数字样本中去除切换噪声频率的梳状滤波器的长度等于所述第一采样频率除以切换噪声频率。

9.权利要求1所述的方法，还包括剖析所述电力系统以确定所述参考幅度谱的初始水平。

10.权利要求9所述的方法，其中剖析电力系统还包括基于消除基于噪声信号的假弧检测来更新所述参考幅度谱的值。

11.一种电力系统的电弧检测的设备，该设备包括：

模数转换器(ADC)，用于对电源线上的信号进行采样，从而以第一采样频率产生一系列数字样本；

电弧检测器，用于对所述电力系统中是否存在电弧故障进行分类，其中所述分类还包括：

对于包括所述信号的当前帧的多个区间中的每一个区间，如果所述区间的幅度谱落入第一频率范围并且超过参考幅度谱，则将所述区间标记为候选区间；

确定所述当前帧中的候选区间的数量，其中所述帧中的候选区间的数量包括簇大小；

如果所述簇大小超过最小簇大小，则将与所述簇大小对应的候选区间标记为候选簇区间；

对于所述候选簇区间中的每个，确定所述候选簇区间是否也是该系列数字样本的前一帧的候选簇区间，并且如果是，则将所述当前帧识别为候选帧并递增候选帧计数；和

如果所述候选帧计数超过候选帧计数阈值，则确定所述电力系统中存在电弧故障。

12.权利要求11所述的设备，还包括梳状滤波器，用于对所述一系列数字样本进行滤波以从所述一系列数字样本中去除切换噪声频率。

13.权利要求12所述的设备，其中所述梳状滤波器的长度等于所述第一采样频率除以切换噪声频率。

14.权利要求11所述的设备，其中所述第一采样频率是切换噪声频率的整数倍。

15.权利要求11所述的设备，还包括快速傅立叶变换(FFT)模块，用于将该系列数字样本的第一窗口变换为第一频域表示。