一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法技术

本发明专利技术涉及电网检测技术领域，具体地说，涉及一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，具体为：在光伏微电网上搭建故障电弧识别装置，通过电流互感器和电压互感器采集光伏微电网直流侧的电流和电压信息，进行相关数据处理和显示。本发明专利技术通过电流互感器和电压互感器采集光伏微电网直流侧的电流和电压信息，实现对电流和电压信息的有效提取，通过数据采集单元提取信号的时频域特征值建立特征向量，该特征向量可以在故障前后发生明显变化，便于进行识别，同时还可以防止使用固定频率段造成误判，弧的特征向量,然后时频特征平面对故障电弧进行识别,提高了对故障电弧识别的准确性、效率和及时性,并且具有更高的抗干扰性能。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法
本专利技术涉及电网检测
，具体地说，涉及一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法。
技术介绍
光伏发电系统作为可再生能源发电的一个重要分支,在不同领域已得到了大规模应用。随着光伏发电系统应用时间的增长，系统安全运行的问题(包括设备安全问题及对操作人员安全问题等)已成为一个不容忽视的问题。其中,光伏发电系统的直流电弧具有能量大、难熄灭等特点,容易引发火灾,造成系统设备及财产损失。同时，由于绝缘破坏造成设备带电,易引发人员安全事故。因而对光伏发电系统直流电弧识别技术的研究,具有重要的理论及工程应用价值。目前，光伏系统直流电弧故障识别方法大多通过在时域或频域进行定量计算,找出电弧发生前后有明显变化的时频域特征量,从而设定相应阈值来判定是否有故障电弧的产生。然而，由于光伏发电系统采用太阳能电池作为输入源,系统功率、电压、电流等特征量受光照、温度、环境等因素影响较大，不同条件下光伏阵列工作点会随外部因素变化,系统特征量也随之发生改变。因此,通过阈值来判定电弧发生的方法,存在阈值难以确定、误判率高等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，包括如下步骤：在光伏微电网上搭建故障电弧识别装置，通过电流互感器和电压互感器采集光伏微电网直流侧的电流和电压信息，通过故障电弧识别装置中的信号处理单元进行滤波处理传输数据至数据采集单元，数据采集单元提取信号的时频域特征值建立特征向量，数据处理单元利用特征向量构成时频特征平面，根据信号在平面中的位置对故障电弧进行检测，识别出异常状况并显示在显示屏上。作为优选，电流互感器和电压互感器的采集数据的频率是10KHz。作为优选，时频域特征向量的提取通过标准差提取故障时域特征，对于长度为N的电流x(n)，标准差σ为：式中μ为电流信号x(n)的平均数，时域特征向量为：V＝[σ]。作为优选，所述故障电弧识别装置包括电流采样端口、电压采样端口和故障电弧识别主机，所述故障电弧识别主机内设置有信号处理单元、数据采集单元、数据处理单元以及识别输出单元。作为优选，所述识别输出单元包括数据显示机构，所述数据显示机构包括倾斜设置的显示屏，所述显示屏的底侧安装有用于放置鼠标和键盘的操作板。作为优选，所述操作板的一侧边缘开设有用于放置杂物的收纳孔，所述收纳孔的底部安装有收纳架。作为优选，所述操作板的顶部设置有防滑桌面。作为优选，所述数据显示机构上安装有鹅颈管支架，所述鹅颈管支架远离显示屏的一端部安装有用于辅助照明灯。作为优选，所述数据显示机构的一侧安装有用于控制辅助照明灯的照明灯开关。作为优选，所述显示屏的一侧顶部安装有座椅，所述座椅的底部设置有升降支架，所述升降支架的底部安装有固定座，所述升降支架的一侧设置有用于控制升降的升降操作柄。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本光伏微电网直流侧故障电弧识别方法中，通过电流互感器和电压互感器采集光伏微电网直流侧的电流和电压信息，实现对电流和电压信息的有效提取，通过数据采集单元提取信号的时频域特征值建立特征向量，该特征向量可以在故障前后发生明显变化，便于进行识别，同时还可以防止使用固定频率段造成误判，弧的特征向量,然后时频特征平面对故障电弧进行识别,提高了对故障电弧识别的准确性、效率和及时性,并且具有更高的抗干扰性能。2、本光伏微电网直流侧故障电弧识别方法中，通过显示屏、故障电弧识别主机和操作板可以辅助工作人员进行故障电弧数据的查询以及对设备的参数进行设置，通过设置的故障电弧识别主机可以快速对光伏微电网直流侧故障电弧进行识别，并将数据显示在显示屏上，便于相关人员进行盘查，提高维修的速度，通过设置的座椅提供工作人员的舒适感，升降支架可以根据不同人的需求进行调整，操作方便，通过设置的辅助照明灯可以用于操作人员工作照明，有利于保护眼睛，同时鹅颈管支架可以对辅助照明灯的位置和角度进行调整，使用方。附图说明图1为本专利技术故障电弧识别装置安装设计示意图；图2为本专利技术故障电弧识别装置的功能处理示意图；图3为本专利技术故障电弧识别装置的结构示意图；图4为本专利技术操作板的主视结构示意图。图中各个标号意义为：10、电流采样端口；11、电压采样端口；12、故障电弧识别主机；13、鹅颈管支架；14、辅助照明灯；15、座椅；16、升降支架；17、固定座；18、升降操作柄；19、照明灯开关；20、信号处理单元；30、数据采集单元；40、数据处理单元；50、识别输出单元；51、数据显示机构；52、显示屏；53、操作板；54、收纳孔；55、收纳架；56、防滑桌面。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。实施例1一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，如图1和图2所示，包括如下步骤：在光伏微电网上搭建故障电弧识别装置，通过电流互感器和电压互感器采集光伏微电网直流侧的电流和电压信息，通过故障电弧识别装置中的信号处理单元进行滤波处理传输数据至数据采集单元，数据采集单元提取信号的时频域特征值建立特征向量，数据处理单元利用特征向量构成时频特征平面，根据信号在平面中的位置对故障电弧进行检测，识别出异常状况并显示在显示屏上。进一步的，电流互感器和电压互感器的采集数据的频率是10KHz。具体的，时频域特征向量的提取通过标准差提取故障时域特征，对于长度为N的电流x(n)，标准差σ为：式中μ为电流信号x(n)的平均数，时域特征向量为：V＝[σ]。本实施例的光伏微电网直流侧故障电弧识别方法中，通过电流互感器和电压互感器采集光伏微电网直流侧的电流和电压信息，实现对电流和电压信息的有效提取，通过数据采集单元提取信号的时频域特征值建立特征向量，该特征向量可以在故障前后发生明显变化，便于进行识别，同时还可以防止使用固定频率段造成误判，弧的特征向量,然后时频特征平面对故障电弧进行识别,提高了对故障电弧识别的准确性、效率和及时性,并且具有更高的抗干扰性能。实施例2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，其特征在于：包括如下步骤：在光伏微电网上搭建故障电弧识别装置，通过电流互感器和电压互感器采集光伏微电网直流侧的电流和电压信息，通过故障电弧识别装置中的信号处理单元进行滤波处理传输数据至数据采集单元，数据采集单元提取信号的时频域特征值建立特征向量，数据处理单元利用特征向量构成时频特征平面，根据信号在平面中的位置对故障电弧进行检测，识别出异常状况并显示在显示屏上。/n

【技术特征摘要】
1.一种光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，其特征在于：包括如下步骤：在光伏微电网上搭建故障电弧识别装置，通过电流互感器和电压互感器采集光伏微电网直流侧的电流和电压信息，通过故障电弧识别装置中的信号处理单元进行滤波处理传输数据至数据采集单元，数据采集单元提取信号的时频域特征值建立特征向量，数据处理单元利用特征向量构成时频特征平面，根据信号在平面中的位置对故障电弧进行检测，识别出异常状况并显示在显示屏上。


2.根据权利要求1所述的光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，其特征在于：电流互感器和电压互感器的采集数据的频率是10KHz。


3.根据权利要求1所述的光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，其特征在于：时频域特征向量的提取通过标准差提取故障时域特征，对于长度为N的电流x(n)，标准差σ为：



式中μ为电流信号x(n)的平均数，时域特征向量为：
V＝[σ]。


4.根据权利要求1所述的光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，其特征在于：所述故障电弧识别装置包括电流采样端口(10)、电压采样端口(11)和故障电弧识别主机(12)，所述故障电弧识别主机(12)内设置有信号处理单元(20)、数据采集单元(30)、数据处理单元(40)以及识别输出单元(50)。


5.根据权利要求4所述的光伏微电网直流侧故障电弧识别方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李坤，曾佳琪，
申请(专利权)人：华翔翔能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43