[发明专利]一种微弱直流故障电弧检测方法及装置

权利要求书

1.一种微弱直流故障电弧检测方法，其特征在于，包括：

步骤S1，对信号源为光伏系统多联机工况下的直流母线电流与电压信号进行采样，得到含有电弧故障的电压信号与电流信号；

步骤S2，对采集到的含有电弧故障的电压信号与电流信号进行小波分解处理，得到小波系数排列熵的特征量；

步骤S3，将得到的小波系数排列熵的特征量输入到预设机器学习模型，通过所述预设机器学习模型检测是否发生了电弧故障，若是则返回步骤S1，进行下一时间窗内对信号源的采样，否则执行步骤S4；

步骤S4，判断检测结果是否达到切断故障电弧的触发标准，若是则判定为故障电弧工况，否则判定为类弧工况。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，对所述步骤S1采集到的当前时间窗内含有电弧故障的检测信号进行小波分解处理时，采用的小波基函数为“rbio3.1”，进行4层分解得到16组小波系数，提取频段范围为93.75kHz～125kHz的小波系数并进行重构。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，通过机器学习模型的结果来判断原光伏系统是否发生了电弧故障，输出检测结果为0表示原光伏系统正常运行，则返回至所述步骤S1进行下一时间窗内光伏系统输出电流信号的状态检测。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：判断连续输出检测结果为1的周期是否达到切断故障电弧的周期数触发标准，如果达到触发标准，则确定光伏系统内发生了故障电弧，将给相应的脱扣装置发出切断故障电弧支路信号；如果未达到触发标准，则判定并网光伏系统类弧工况形成了不足数量的连续1输出，返回所述步骤S1进行下一时间窗内光伏系统输出电流信号的状态检测。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S1的采样频率f＝1000kHz。

6.一种微弱直流故障电弧检测装置，其特征在于，包括：

采样模块，用于对信号源为光伏系统多联机工况下的直流母线电流与电压信号进行采样，得到含有电弧故障的电压信号与电流信号；

小波处理模块，用于对采集到的含有电弧故障的电压信号与电流信号进行小波分解处理，得到小波系数排列熵的特征量；

第一判断模块，用于将得到的小波系数排列熵的特征量输入到预设机器学习模型，通过所述预设机器学习模型检测是否发生了电弧故障，若是则由所述采样模块进行下一时间窗内对信号源的采样；

第二判断模块，用于在预设机器学习模型输出检测结果为1时，进一步判断检测结果是否达到切断故障电弧的触发标准，若是则判定为故障电弧工况，否则判定为类弧工况。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述小波处理模块对所述采样模块采集到的当前时间窗内含有电弧故障的检测信号进行小波分解处理时，采用的小波基函数为“rbio 3.1”，进行4层分解得到16组小波系数，提取频段范围为93.75kHz～125kHz的小波系数并进行重构。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一判断模块通过机器学习模型的结果来判断原光伏系统是否发生了电弧故障，输出检测结果为0表示原光伏系统正常运行，则由所述采样模块进行下一时间窗内光伏系统输出电流信号的状态检测。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二判断模块具体用于：判断连续输出检测结果为1的周期是否达到切断故障电弧的周期数触发标准，如果达到触发标准，则确定光伏系统内发生了故障电弧，将给相应的脱扣装置发出切断故障电弧支路信号；如果未达到触发标准，则判定并网光伏系统类弧工况形成了不足数量的连续1输出，返回所述步骤S1进行下一时间窗内光伏系统输出电流信号的状态检测。

10.根据权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，所述采样模块的采样频率f＝1000kHz。