[发明专利]一种基于频域阶段性比值判断直流串联电弧故障的方法

摘要

一种基于频域阶段性比值判断直流串联电弧故障的方法，它属于直流电弧故障检测技术领域。本发明通过计算直流供电回路电流频谱中12个频段各自的幅值和，形成6组比值关系作为特征值Rarc1～Rarc4、S_Rarc1、S_Rarc2，同时找出回路电流频谱中第75～125共51点中的幅值最大值，计算幅值最大值的50倍与其他50个点和的比值，将比值作为特征值E。当7组特征值在四次数据采集周期中，有两次或两次以上满足阈值条件，即可确认直流供电系统中发生了直流串联电弧故障。本发明可以应用于直流供电系统中的直流串联电弧故障检测。

主权项

1.一种基于频域阶段性比值判断直流串联电弧故障的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、开始直流供电系统回路电流值的第一周期数据的实时采集；步骤二、根据采集的第一周期数据，通过快速傅里叶变换计算回路电流频谱波形；步骤三、将回路电流频谱波形划分为M个不同的频率段，并将每个频率段中包含的频率点对应的幅值相加，分别获得各频率段对应的频率点幅值和；步骤四、利用各频率段对应的频率点幅值和，计算电阻负载、电机并联电阻负载条件下的特征值，以及开关电源负载条件下的特征值；步骤五、当电阻负载、电机并联电阻负载条件下的特征值均满足阈值条件，或开关电源负载条件下的特征值均满足阈值条件时，判断产生一次直流串联电弧故障，否则判断没有产生直流串联电弧故障；步骤六、选择回路电流频谱波形中第m个频率点到第m+50个频率点中的最大幅值，并将选择出的最大幅值记为max(m～m+50)，并将第m个频率点到第m+50个频率点中全部频率点的幅值相加，将第m个频率点到第m+50个频率点中全部频率点的幅值加和记为sum(m～m+50)；利用max(m～m+50)和sum(m～m+50)来计算特征值E，判断特征值E是否满足给定的阈值条件；步骤七、执行步骤二至步骤六的过程中，同时对直流供电系统的回路电流值继续进行采集，将采集的回路电流值作为第二周期数据；再采用步骤二至步骤六的过程对采集的第二周期数据进行处理，并同时开始第三周期数据的采集；如此循环，直至在连续的四个周期内，有两个周期中出现：产生直流串联电弧故障且特征值E不满足阈值条件的情况，则判定直流供电系统的回路中出现直流串联电弧故障，并及时断开电路；否则，将采集的下一个周期数据作为当前周期数据，结合当前周期数据与当前周期的前三个周期数据，来判断直流供电系统的回路中是否出现直流串联电弧故障；实现直流供电系统的回路中是否出现直流串联电弧故障的实时判断。