电弧故障检测方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开一种电弧故障检测方法、系统及存储介质，所述方法包括以下步骤：获取待测系统电路中的交流电流信号；对所述交流电流信号进行带通滤波处理；对带通滤波处理后的交流电流信号进行频域信号分析，得到频域检测参数；将所述频域检测参数与发生电弧故障时的频域参数阈值相比对；根据比对结果判断所述待测系统电路是否发生电弧故障。相对于现有技术，本发明专利技术可以消除掉各种非音频噪声的干扰，提高电弧故障检测的抗干扰能力和检测的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
电弧故障检测方法、系统及存储介质
本专利技术涉及电弧故障检测
，尤其涉及一种电弧故障检测方法、系统及存储介质。
技术介绍
在飞机、船舶、光伏、电网、航天器等电气系统中，由于电线绝缘破损、腐蚀、连接端子松动、长期运行后出现磨损、或受到动物的啃噬等原因会发生电弧放电现象，电弧对整个系统的危害性很大，容易烧毁器件，造成整个系统瘫痪。已知的电弧故障检测方法主要有基于弧光和温度等物理量的检测方法、基于时域和频域分析的检测方法、基于智能学习算法的检测方法。这些方法通过采集电路的电压、电流及弧光等信号实现电弧故障检测。对采集的信号进行时域或频域分析，或通过检测电路的阻抗与发生电弧时的电路阻抗阈值对比，达到电路电弧故障检测的目的。尽管现有的电弧故障检测装置及技术已经成功用于电路的电弧检测，但是现有电气系统中存在各种干扰信号，增加了电弧故障的检测难度，使检测可靠性降低，出现误检的情况。因此仍然需要抗干扰能力更强的、可靠性更高的电弧故障检测技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提出一种电弧故障检测方法、系统及存储介质，旨在提高电弧故障检测的抗干扰能力和可靠性。为实现上述目的，本专利技术提供一种电弧故障检测方法，所述方法包括以下步骤：获取待测系统电路中的交流电流信号；对所述交流电流信号进行带通滤波处理；对带通滤波处理后的交流电流信号进行频域信号分析，得到频域检测参数；将所述频域检测参数与发生电弧故障时的频域参数阈值相比对；根据比对结果判断所述待测系统电路是否发生电弧故障。本专利技术进一步的技术方案是，所述频域检测参数包括音频范围内不同频段的频谱能量积分值，所述对带通滤波处理后的交流电流信号进行频域信号分析的步骤包括：在音频范围内划分不同频率段，对所述不同频率段的电流频谱能量进行积分，得到音频范围内不同频率段的频谱能量积分值。本专利技术进一步的技术方案是，所述将所述频域检测参数与发生故障时的频域参数阈值相比对的步骤包括：将每个频段的频谱能量积分值与对应频段发生电弧故障时的频域参数阈值相比对；所述根据比对结果判断所述待测系统电路是否发生电弧故障的步骤包括：若所有频率段中一个或多个频率段的频谱能量积分值大于对应频率段发生电弧故障时的频域参数阈值，则判断所述待测系统电路发生电弧故障。本专利技术进一步的技术方案是，所述根据比对结果判断所述待测系统电路是否发生电弧故障的步骤还包括：若多次检测得到待测系统中只存在单个固定频率大于设定的频域参数阈值，则判断所述待测系统电路可能存在固定干扰频率的影响。本专利技术进一步的技术方案是，所述在音频范围内划分不同频率段的步骤包括：在音频范围内等间距选取频带宽度，或者，在音频范围内变间距选取频带宽度。本专利技术进一步的技术方案是，所述对所述交流电流信号进行带通滤波处理的步骤之后还包括：对带通滤波处理后的交流电流信号进行时域分析，得到时域检测参数，所述时域检测参数至少包括方差和峰峰值；将所述时域检测参数与发生电弧故障时的时域参数阈值相比对；所述根据比对结果判断所述待测系统电路是否发生电弧故障的步骤包括：根据所述频域参数阈值与发生故障时的频域参数阈值的比对结果，和/或所述时域检测参数与发生故障时的时域参数阈值的比对结果判断所述待测系统电路是否发生电弧故障。本专利技术进一步的技术方案是，所述对带通滤波处理后的交流电流信号进行时域分析，得到时域检测参数，所述时域检测参数至少包括方差和峰峰值的步骤之后还包括：求解滤波后的交流电流信号的方差和峰峰值。本专利技术进一步的技术方案是，所述根据比对结果判断所述待测系统电路是否发生电弧故障的步骤之后还包括：若判断为所述待测系统电路发生电弧故障，则对所述待测系统电路进行灭弧。为实现上述目的，本专利技术还提出一种电弧故障检测系统，所述系统包括存储器、处理器、以及存储在所述处理器上的电弧故障检测程序，所述电弧故障检测程序被所述处理器运行时执行如上所述的方法的步骤。为实现上述目的，本专利技术还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有电弧故障检测程序，所述电弧故障检测程序被处理器运行时执行如上所述的方法的步骤。本专利技术电弧故障检测方法的有益效果是：本专利技术通过上述技术方案，获取待测系统电路中的交流电流信号；对所述交流电流信号进行带通滤波处理；对带通滤波处理后的交流电流信号进行频域信号分析，得到频域检测参数；将所述频域检测参数与发生电弧故障时的频域参数阈值相比对；根据比对结果判断所述待测系统电路是否发生电弧故障，相对于现有技术，可以消除掉各种非音频噪声的干扰，提高电弧故障检测的抗干扰能力和检测的可靠性。附图说明图1是本专利技术电弧故障检测方法硬件运行环境的系统框图；图2是本专利技术电弧故障检测方法第一实施例的流程示意图；图3是本专利技术电弧故障检测方法第二实施例的流程示意图；图4是本专利技术电弧故障检测方法硬件运行环境信号处理流程示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。考虑到现有的电弧故障检测装置及技术已经成功用于电路的电弧检测，但是现有电气系统中存在各种干扰信号，增加了电弧故障的检测难度，使检测可靠性降低，出现误检的情况，由此，本专利技术提出一种解决方案。具体地，本专利技术提出一种电弧故障检测方法，该电弧故障检测方法应用于如图1所示的电弧故障检测装置，该电弧故障检测装置包括待测系统、电流传感器、音频段带通滤波器、信号处理电路、电弧故障判断电路和灭弧电路，其中，待测系统包括断路器，可能产生电弧的电路，用电设备等；而用电设备包括逆变器、继电器、插座、电源等电器设备。其中，电流传感器用于检测待测系统中电路的交流电流信号，并将交流电流信号输入到音频段带通滤波器电路中进行滤波。信号处理电路对滤波后的电流信号进行时域信号分析和频域信号分析。其中时域信号分析主要包括方差、峰峰值等信号的分析；而频域信号分析主要是对在音频范围内电路电流的频谱信号进行分析，在音频范围内划定不同的频率段，对不同频率段的电流频谱能量进行积分；最后根据检测到的电流时域信号和频域信号，综合多个检测参数，并与系统发生电弧故障后的电流相关参数阈值对比，利用电弧故障判断电路判断待测系统是否发生电弧。本专利技术根据电气系统配置参数和电弧故障的安全等级情况设定每一个检测参数的阈值。若检测到待测系统发生了电弧，则启动灭弧电路，对被测系统进行灭弧，以保证系统安全可靠工作，避免电弧故障对系统造成损伤。本专利技术考虑到待测系统在运行过程中大量存在各种非音频干扰，例如外界电磁干扰信号的频率一般远高于音频信号，开关电源工作的频率一般也高于音频信号。而音频范围内的信号，由于噪声比较大，在设计电路的时候一般都会消除这些噪声，待测系统中存在一些固定频率的干扰信号，该干本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电弧故障检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n获取待测系统电路中的交流电流信号；/n对所述交流电流信号进行带通滤波处理；/n对带通滤波处理后的交流电流信号进行频域信号分析，得到频域检测参数；/n将所述频域检测参数与发生电弧故障时的频域参数阈值相比对；/n根据比对结果判断所述待测系统电路是否发生电弧故障。/n

【技术特征摘要】
1.一种电弧故障检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
获取待测系统电路中的交流电流信号；
对所述交流电流信号进行带通滤波处理；
对带通滤波处理后的交流电流信号进行频域信号分析，得到频域检测参数；
将所述频域检测参数与发生电弧故障时的频域参数阈值相比对；
根据比对结果判断所述待测系统电路是否发生电弧故障。


2.根据权利要求1所述的电弧故障检测方法，其特征在于，所述频域检测参数包括音频范围内不同频段的频谱能量积分值，所述对带通滤波处理后的交流电流信号进行频域信号分析的步骤包括：
在音频范围内划分不同频率段，对所述不同频率段的电流频谱能量进行积分，得到音频范围内不同频率段的频谱能量积分值。


3.根据权利要求2所述的电弧故障检测方法，其特征在于，所述将所述频域检测参数与发生故障时的频域参数阈值相比对的步骤包括：
将每个频段的频谱能量积分值与对应频段发生电弧故障时的频域参数阈值相比对；
所述根据比对结果判断所述待测系统电路是否发生电弧故障的步骤包括：
若所有频率段中一个或多个频率段的频谱能量积分值大于对应频率段发生电弧故障时的频域参数阈值，则判断所述待测系统电路发生电弧故障。


4.根据权利要求3所述的电弧故障检测方法，其特征在于，所述根据比对结果判断所述待测系统电路是否发生电弧故障的步骤还包括：
若多次检测得到待测系统中只存在单个固定频率大于设定的频域参数阈值，则判断所述待测系统电路可能存在固定干扰频率的影响。


5.根据权利要求2所述的电弧故障检测方法，其特征在于，所述在音频范围内划分不同频率段的步骤包括：
在音频范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东来，孟彦辰，朱雪丽，高伟，晏小兰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：广东;44