【技术实现步骤摘要】
一种基于电压分析的光伏线路故障检测与定位方法
[0001]本专利技术涉及电气工程
，特别涉及一种基于电压分析的光伏线路故障检测与定位方法。
技术介绍
[0002]在光伏系统中，由于光伏组件老化、雨水腐蚀以及光伏电站的接线不良，光伏系统极易发生线对地、线对线故障，严重时可能引起火灾。而由于最大功率点跟踪控制器、故障电流幅值低、光伏组件的非线性电流
‑
电压特性等原因，使得传统的保护装置不能检测相应的故障。而在目前研究中，数据预测、自回归模型、热成像、智能检测等方法对线对地与线对线故障的检测都无法实现精准定位，大多对线对地、线对线故障与部分阴影不能区分。此外，高阻抗故障将导致大量能量损失，而现有研究对高阻抗研究不足。
技术实现思路
[0003]为解决上述现有技术中所存在的问题，本专利技术提供一种基于电压分析的光伏线路故障检测与定位方法，利用光伏串顶部负节点处的电压、光伏串底部正节点处的电压及光伏阵列输出电压，结合基尔霍夫电压定律，对线对地、线对线故障进行检测与定位，最终实现即使存在高阻抗，也...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于电压分析的光伏线路故障检测与定位方法，其特征在于，包括以下步骤：模拟光伏系统，模拟线对地及线对线故障实验，得到光伏板各部位电压数据；基于所述电压数据，得到光伏阵列电压测量点，并分析故障电压规律，基于所述故障电压规律得到电压公式；设置电压传感器布置方案，基于所述电压公式和所述电压传感器布置方案，开发故障检测算法；基于所述故障检测算法判断所述光伏系统是否发生故障，并确定故障的发生位置和故障类型。2.根据权利要求1所述的基于电压分析的光伏线路故障检测与定位方法，其特征在于，所述线对地及线对线故障实验包括所述光伏系统和线对地、线对线故障发生器；所述光伏系统包括n
×
m光伏阵列，即n个光伏板串联，m个相同的串联支路并联、最大功率点控制器、升压斩波电路、蓄电池和一个负载；所述线对地、线对线故障发生器包含断路器、方波发生器和电阻。3.根据权利要求1所述的基于电压分析的光伏线路故障检测与定位方法，其特征在于，所述模拟线对地及线对线故障实验过程包括：记录正常情况下光伏板各部位电压数据；调节线对地、线对线故障发生器，记录光伏板电压数据；改变所述线对地及线对线故障实验的故障发生位置和所述线对地、线对线故障发生器中的电阻，记录在不同故障、不同阻抗情况下电压数据。4.根据权利要求1所述的基于电压分析的光伏线路故障检测与定位方法，其特征在于，所述光伏阵列电压测量点包括光伏串顶部负节点、光伏串底部正节点及光伏阵列输出点。5.根据权利要求1所述的基于电压分析的光伏线路故障检测与定位方法，其特征在于，所述电压公式包括正常状态下电压公式：V
i2
＝(n
‑
1)
×
V
in
式中，V
i2
为第i串光伏串顶部负节点处的电压；V
in
为第i串光伏串底部正节点处的电压；n为光伏串中的光伏板数量。6.根据权利要求1所述的基于电压分析的光伏线路故障检测与定位方法，其特征在于，所述电压公式还包括线对地故障电压公式，具体包括：0阻抗，线对地故障下故障串依旧输出电压时：V
C
＝n
*
×
(V
C
+V
F
‑
V
i2
)
‑
V
F
式中，n
*
为正常光伏组件数量，V
F
为二极管正向导通时压降；V
C
为光伏阵列输出电压；0阻抗，线对地故障下故障串开路时：V
OC
+V
i2
‑
V
F
≤V
C
式中，V
OC
为光伏板开路电压；高阻抗，线对地故障下故障串保持输出电压状态时：V
i1
＝V
C
+V
F
‑
V
i2
＞V
in
n
*
×
(V
C
+V
F
‑
V
i2
)+(n
‑
n
*
)
×
V
in
‑
V
F
＝V
C
式中，V
i1
为第i串光伏串第一块光伏板输出电压。7.根据权利要求1所述的基于电压分析的光伏线路故障检测与定位方法，其特征在于，所述电压公式还包括串内线对线故障电压公式，具体包括：0阻抗，串内线对线故障下故障串依旧输出电压时：V
C
+V
F
‑
V
i2
＝V
in
0阻抗，串内线对线故障下故障串开路时：V
OC
+V
i2
‑
V
F
≤V
C
在这两种情况下，正常光伏组件数量为：高阻抗，串内线对线故障下...
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