一种分布式电弧检测方法技术

本发明专利技术公开一种分布式电弧检测方法，用于检测光伏阵列中的光伏面板之间的连接线路是否发生拉弧现象，检测方法包括以下步骤：预先在光伏阵列中分布式布设电弧检测模块；若其中一个电弧检测模块检测到拉弧信号，则执行以下步骤：获取其他电弧检测模块对拉弧信号的检测结果，若其他电弧检测模块均未检测到拉弧信号，则忽略其中一个电弧检测模块所检测到的拉弧信号。本发明专利技术利用在光伏阵列中分布式布设的电弧检测模块，减小线缆阻抗和光伏面板对地分布电容对拉弧信号衰减的影响，并降低受逆变器机器噪声的干扰，不容易造成拉弧漏/误检测；且通过检测出最强拉弧特征的电弧检测模块的ID锁定拉弧故障位置，减小故障位置的排查工作。减小故障位置的排查工作。减小故障位置的排查工作。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式电弧检测方法
[0001]相关信息
[0002]本申请是于2021年12月28日提交的申请号为2021116152540、专利技术名称为“分布式电弧检测系统、具有其的光伏系统及电弧检测方法”的专利技术专利申请的分案申请。


[0003]本专利技术涉及电力电子领域，尤其涉及一种分布式电弧检测方法。

技术介绍

[0004]随着光伏发电技术的发展，光伏逆变器单台功率不断上升，接入逆变器的光伏组件数量也越来越多，相应的各种连接点也越来越多，发生直流拉弧故障的风险也越来越大；同时随着光伏组件数量增多，线缆长度也会越来越长，拉弧位置与拉弧传感器之间的线路阻抗也会越来越大，这样就会削弱拉弧发生时电弧特征信号的强度，造成拉弧漏报的风险。另外随着机器功率的增大，机器内部的噪声水平可能也会不断提升，由于目前投入使用的电弧检测装置基本都集成在逆变器内部，或者基本集中布置于靠近逆变器的位置，参见公告号为CN207475487U的中国专利。电弧检测装置设置离逆变器的距离越近，受到机器噪声的干扰也就越强，有可能会导致拉弧检测的误触发，造成不必要的停机而影响发电量。
[0005]另一方面，随着光伏逆变器功率的增加，若逆变器发出拉弧报警且无电弧故障定位的功能，则需对大量的连接点一一进行排查，这是一项非常耗时耗力的工作。
[0006]目前拉弧检测装置基本都集中布置于靠近逆变器的位置，随着检测路数的增加，噪声干扰、MCU算力等因素都在影响着拉弧检测的准确度和稳定性。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种分布式电弧检测方法，通过分布式的电弧检测装置，减小功率越来越大的光伏系统直流拉弧故障检测的困难程度，提高检测的准确率，降低误报率。
[0008]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0009]一种分布式电弧检测系统，其包括主控模块以及分布式布设在光伏阵列中的多个电弧检测模块，每个电弧检测模块包括：
[0010]电信号检测器，其被配置为检测所述电弧检测模块所在处的电信号；
[0011]电弧故障检测器，其被配置为根据对应的电信号检测器所检测到的电信号，计算拉弧特征信号值；
[0012]通信电路单元，其被配置为实现对应的电弧故障检测器与所述主控模块通信。
[0013]进一步地，所述电弧检测模块的通信电路单元与所述主控模块双向通信；
[0014]响应于其中一个电弧故障检测器的拉弧预判结果，所述主控模块向其他电弧故障检测器请求获取其各自计算得到的拉弧特征信号值，若所述其他电弧故障检测器的拉弧特征信号值均低于预设的阈值，则判定所述拉弧预判结果为误判结果。
[0015]进一步地，若所述其他电弧故障检测器中的至少一个电弧故障检测器的拉弧特征信号值达到所述预设的阈值，则所述主控模块触发所述光伏阵列的光伏组件关断装置。
[0016]进一步地，若所述其他电弧故障检测器中的至少一个电弧故障检测器的拉弧特征信号值达到所述预设的阈值，则所述主控模块对各个电弧故障检测器的拉弧特征信号值进行大小排序，并根据排序得到的最大拉弧特征信号值对应的电弧故障检测器确定拉弧故障位置。
[0017]进一步地，在所述光伏阵列中相邻布设的两个电弧检测模块的间距小于拉弧故障在所述光伏阵列中的电弧信号延伸范围，若拉弧特征信号值达到预设阈值的多个电弧故障检测器非相邻布设或布设间距超过预设的距离值，则所述主控模块判定所述拉弧预判结果为误判结果。
[0018]进一步地，所述电弧检测模块设置在光伏阵列中相邻的两个光伏面板之间，所述电弧故障检测器向所述主控模块的通信信息还包括对应的光伏面板定位信息或光伏面板位置索引信息。
[0019]进一步地，所述电弧故障检测器包括信号处理电路单元以及为其提供电能的供电电路单元，其中，所述供电电路单元通过连接对应的光伏面板的正端和负端以获取电能。
[0020]进一步地，所述电弧故障检测器还包括滤波电路单元，所述滤波电路单元的输入端与所述电信号检测器电连接，其输出端与所述信号处理电路单元电连接；
[0021]所述滤波电路单元包括一级滤波电路。
[0022]进一步地，所述电弧故障检测器被配置为安装在所述光伏阵列中的光伏面板上的独立模块，或者，其被配置为集成在光伏功率优化器或光伏组件关断装置中。
[0023]进一步地，所述电信号检测器为电流互感器，所述通信电路单元为有线通信电路或无线通信电路；
[0024]所述主控模块被配置为独立模块，或集成在光伏逆变器中。
[0025]另一方面，本专利技术还提供了一种光伏系统，包括光伏逆变器、分布式的光伏组件以及如上所述的分布式电弧检测系统。
[0026]再一方面，本专利技术还提供了一种分布式电弧检测方法，用于检测光伏阵列中的光伏面板之间的连接线路是否发生拉弧现象，所述检测方法包括以下步骤：
[0027]预先在光伏阵列中分布式布设电弧检测模块；
[0028]若其中一个电弧检测模块检测到拉弧信号，则执行以下步骤：
[0029]获取其他电弧检测模块对拉弧信号的检测结果，若其他电弧检测模块均未检测到拉弧信号，则忽略所述其中一个电弧检测模块所检测到的拉弧信号。
[0030]进一步地，若至少一个其他电弧检测模块检测到拉弧信号，则对所述光伏阵列作出响应处理动作。
[0031]进一步地，若至少一个其他电弧检测模块检测到拉弧信号，且检测到拉弧信号的其中两个电弧检测模块的布设间距小于预设的距离值，则对所述光伏阵列作出响应处理动作，否则忽略所述检测到的拉弧信号。
[0032]进一步地，在对所述光伏阵列作出响应处理动作之后，还包括：
[0033]根据检测到拉弧信号的部分或全部电弧检测模块，确定其对应的光伏面板位置，以及对所述光伏面板的接线线路进行检修。
[0034]进一步地，若至少一个其他电弧检测模块检测到拉弧信号，则对各个电弧检测模块检测到的拉弧特征信号值进行大小排序，并根据排序得到的最大拉弧特征信号值对应的电弧检测模块确定拉弧故障位置。
[0035]进一步地，每个电弧检测模块包括：
[0036]电信号检测器，其被配置为检测所述电弧检测模块所在处的电信号；
[0037]电弧故障检测器，其被配置为根据对应的电信号检测器所检测到的电信号，计算拉弧特征信号值；
[0038]通信电路单元，其被配置为实现对应的电弧故障检测器与检测系统的主控模块通信。
[0039]进一步地，所述电弧检测模块的通信电路单元与所述主控模块双向通信；
[0040]响应于其中一个电弧故障检测器的拉弧预判结果，所述主控模块向其他电弧故障检测器请求获取其各自计算得到的拉弧特征信号值，若所述其他电弧故障检测器的拉弧特征信号值均低于预设的阈值，则判定所述拉弧预判结果为误判结果。
[0041]进一步地，若所述其他电弧故障检测器中的至少一个电弧故障检测器的拉弧特征信号值达到所述预设的阈值，则所述主控模块触发所述光伏阵列的光伏组件关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式电弧检测方法，其特征在于，用于检测光伏阵列中的光伏面板之间的连接线路是否发生拉弧现象，所述检测方法包括以下步骤：预先在光伏阵列中分布式布设电弧检测模块；若其中一个电弧检测模块检测到拉弧信号，则执行以下步骤：获取其他电弧检测模块对拉弧信号的检测结果，若其他电弧检测模块均未检测到拉弧信号，则忽略所述其中一个电弧检测模块所检测到的拉弧信号。2.根据权利要求1所述的分布式电弧检测方法，其特征在于，若至少一个其他电弧检测模块检测到拉弧信号，则对所述光伏阵列作出响应处理动作。3.根据权利要求1所述的分布式电弧检测方法，其特征在于，若至少一个其他电弧检测模块检测到拉弧信号，且检测到拉弧信号的其中两个电弧检测模块的布设间距小于预设的距离值，则对所述光伏阵列作出响应处理动作，否则忽略所述检测到的拉弧信号。4.根据权利要求1所述的分布式电弧检测方法，其特征在于，在对所述光伏阵列作出响应处理动作之后，还包括：根据检测到拉弧信号的部分或全部电弧检测模块，确定其对应的光伏面板位置，以及对所述光伏面板的接线线路进行检修。5.根据权利要求1所述的分布式电弧检测方法，其特征在于，若至少一个其他电弧检测模块检测到拉弧信号，则对各个电弧检测模块检测到的拉弧特征信号值进行大小排序，并根据排序得到的最大拉弧特征信号值对应的电弧检测模块确定拉弧故障位置。6.根据权利要求1所述的分布式电弧检测方法，其特征在于，每个电弧检测模块包括：电信号检测器，其被配置为检测所述电弧检测模块所在处的电信号；电弧故障检测器，其被配置为根据对应的电信号检测器所检测到的电信号，计算拉弧特征信号值；通信电路单元，其被配置为实现对应的电弧故障检测器与检测系统的主控模块通信。7.根据权利要求6所述的分布式电弧检测方法，其特征在于，所述电弧检测模块的通信电路单元与所述主控模块双向通信；响应于其中一个电弧故障检测器的拉弧预判结果，所述主控模块向其他电弧故障检测器请求获取其各自计算得到的拉弧特征信号值，若所述其他电弧故障检测器的拉弧特征信号值均低于预设的阈值，则判定所述拉弧预判结果为误判结果。8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彬，宁增琨，向军，
申请(专利权)人：固德威技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：