[发明专利]一种基于电压分析的光伏线路故障检测与定位方法

权利要求书

1.一种基于电压分析的光伏线路故障检测与定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

模拟光伏系统，模拟线对地及线对线故障实验，得到光伏板各部位电压数据；

基于所述电压数据，得到光伏阵列电压测量点，并分析故障电压规律，基于所述故障电压规律得到电压公式；

设置电压传感器布置方案，基于所述电压公式和所述电压传感器布置方案，开发故障检测算法；

基于所述故障检测算法判断所述光伏系统是否发生故障，并确定故障的发生位置和故障类型。

2.根据权利要求1所述的基于电压分析的光伏线路故障检测与定位方法，其特征在于，所述线对地及线对线故障实验包括所述光伏系统和线对地、线对线故障发生器；

所述光伏系统包括n×m光伏阵列，即n个光伏板串联，m个相同的串联支路并联、最大功率点控制器、升压斩波电路、蓄电池和一个负载；

所述线对地、线对线故障发生器包含断路器、方波发生器和电阻。

3.根据权利要求1所述的基于电压分析的光伏线路故障检测与定位方法，其特征在于，所述模拟线对地及线对线故障实验过程包括：

记录正常情况下光伏板各部位电压数据；

调节线对地、线对线故障发生器，记录光伏板电压数据；

改变所述线对地及线对线故障实验的故障发生位置和所述线对地、线对线故障发生器中的电阻，记录在不同故障、不同阻抗情况下电压数据。

4.根据权利要求1所述的基于电压分析的光伏线路故障检测与定位方法，其特征在于，所述光伏阵列电压测量点包括光伏串顶部负节点、光伏串底部正节点及光伏阵列输出点。

5.根据权利要求1所述的基于电压分析的光伏线路故障检测与定位方法，其特征在于，所述电压公式包括正常状态下电压公式：

V_i2＝(n-1)×V_in

式中，V_i2为第i串光伏串顶部负节点处的电压；V_in为第i串光伏串底部正节点处的电压；n为光伏串中的光伏板数量。

6.根据权利要求1所述的基于电压分析的光伏线路故障检测与定位方法，其特征在于，所述电压公式还包括线对地故障电压公式，具体包括：

0阻抗，线对地故障下故障串依旧输出电压时：

V_C＝n^*×(V_C+V_F-V_i2)-V_F

式中，n^*为正常光伏组件数量，V_F为二极管正向导通时压降；V_C为光伏阵列输出电压；

0阻抗，线对地故障下故障串开路时：

V_OC+V_i2-V_F≤V_C

式中，V_OC为光伏板开路电压；

高阻抗，线对地故障下故障串保持输出电压状态时：

V_i1＝V_C+V_F-V_i2＞V_in

n^*×(V_C+V_F-V_i2)+(n-n^*)×V_in-V_F＝V_C

式中，V_i1为第i串光伏串第一块光伏板输出电压。