本发明专利技术公开了光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法及系统，本发明专利技术通过所建立的直流分量下的光伏逆变器出口线路串联电弧模型，输入逆变器出口线路电流及电缆参数，得出直流分量作用下的电弧电阻与电缆电阻数值关系，由此形成逆变器出口线路串联电弧检测判据。通过输入逆变器数据采集装置中的线路电流、逆变器出口电压及网侧电压，就可以检测出逆变器出口线路的串联电弧，解决当前光伏电站电缆运维方式耗时耗力，且存在电缆串联电弧检测盲区的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源并网控制领域，尤其涉及一种光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法及系统。
技术介绍
1、考虑到光伏电站多建于沙戈荒地带，电站运行环境恶劣。又光伏逆变器出口线路电缆中一部分置于空气中，另一部分埋于地下，不均匀的运行条件使得电缆线路易发生串联电弧故障。一旦发生电弧故障，将会导致该发电单元停运并容易发生火灾，影响到电站的安全可靠运行。
2、目前，光伏电站多采用无人机巡检结合红外测温的方式，对电站逆变器出口电缆进行运维。可是，对于新能源大基地，逆变器单体较多，极大的增加了电站运维压力，并且部分电缆沟道布置于光伏电池板下方，形成了电弧故障检测盲点，因此，亟需一种能够快捷方便节省成本的检测方式。
技术实现思路
1、鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术提供了一种光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法及系统解决目前需检测的逆变器单体较多，运维压力大，耗时耗力，且存在电缆串联电弧检测盲区的问题。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
4、第一方面，本专利技术提供了一种光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法，包括：
5、利用电弧燃烧时周围气体的流动性来确定电极间距与弧道长度的关系建立第一模型；
6、对所述第一模型进行改进，所述改进引入设定，所述设定为线路电流中含开关频率相关的谐波分量与线路电流等同，得到电弧电阻的初步模型，依据所述初步模型得到直流分量下的串联电弧数值模型；
7、基于直流分量下的串联电弧数值模型，获取串联电弧电阻与电缆电阻的数值对比关系，得到电弧检测判据，所述检测判据根据逆变器出口电缆线路电阻和电流及逆变器出口电压及网侧电压构成；
8、读取采集的现场数据，依据电弧检测判据进行检测。
9、作为本专利技术所述的光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法的一种优选方案，其中：所述建立第一模型，表示为：
10、
11、
12、式中，varc为电弧电压，单位v；iarc为电弧电流，单位a；rarc为电弧电阻，单位ω；l为电极间距，单位mm。
13、作为本专利技术所述的光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法的一种优选方案，其中：对所述第一模型进行改进，所述改进为引入线路电流中含开关频率相关的谐波分量与线路电流等同的设定，得到电弧电阻的初步模型，包括，
14、设iarc(t)＝aej(ωt+α)，得到初步模型表示为：
15、rarc(t)＝(13.11+0.287l1.238)a-0.846ej(ωt+α)×(-0.846)
16、式中，a为电弧电流iarc幅值，ω为角频率，α为相位。
17、作为本专利技术所述的光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法的一种优选方案，其中：依据所述初步模型得到直流分量下的串联电弧数值模型，表示为：
18、rarc(t)＝(13.11+0.287l1.238)a-0.846
19、其中，ω＝0，α＝0，电弧为纯电阻，其大小取决于电极间距与电弧电流中的直流分量幅值。
20、作为本专利技术所述的光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法的一种优选方案，其中：基于直流分量下的串联电弧数值模型，获取串联电弧电阻与电缆电阻的数值对比关系，包括，
21、出口线路中单位长度的电缆电阻表示为：
22、rx＝1000k/s
23、式中，rx为单位长度电缆电阻，单位ω/km；k为电阻系数，单位ω×mm2/m，其与电缆运行温度和电缆导体材料有关；s为横截面积，单位mm2；
24、电弧电阻与电缆电阻的数值对比关系表示为：
25、x＝(13.11+0.287l1.238)a-0.846/rx
26、作为本专利技术所述的光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法的一种优选方案，其中：所述检测判据根据逆变器出口电缆线路电阻和电流及逆变器出口电压及网侧电压构成，表示为：
27、
28、其中，rl表示逆变器出口电缆线路电阻；il表示逆变器出口线路电流、uv表示逆变器出口电压；ug表示网侧电压。
29、作为本专利技术所述的光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法的一种优选方案，其中：读取采集的现场数据，依据电弧检测判据进行检测，包括，
30、设定串联电弧检测阈值取10％，当量测出的线路电阻大于电缆电阻理论值的10％时，认为线路发生串联电弧故障。
31、第二方面，本专利技术提供了一种光伏逆变器出口线路串联电弧检测装置，包括，
32、模型建立模块，用于利用电弧燃烧时周围气体的流动性来确定电极间距与弧道长度的关系建立第一模型；
33、模型优化模块，用于对所述第一模型进行改进，所述改进为引入线路电流中含开关频率相关的谐波分量与线路电流等同的设定，得到电弧电阻的初步模型，依据所述初步模型得到直流分量下的串联电弧数值模型；
34、判据获取模块，用于基于直流分量下的串联电弧数值模型，获取串联电弧电阻与电缆电阻的数值对比关系，得到电弧检测判据，所述检测判据根据逆变器出口电缆线路电阻和电流及逆变器出口电压及网侧电压构成；
35、检测模块，用于读取采集的现场数据，依据电弧检测判据进行检测。
36、第三方面，本专利技术提供了一种计算设备，包括：
37、存储器和处理器；
38、所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法的步骤。
39、第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法的步骤。
40、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术通过所建立的直流分量下的光伏逆变器出口线路串联电弧模型，输入逆变器出口线路电流及电缆参数，得出直流分量作用下的电弧电阻与电缆电阻数值关系，由此形成逆变器出口线路串联电弧检测判据。通过输入逆变器数据采集装置中的线路电流、逆变器出口电压及网侧电压，就可以检测出逆变器出口线路的串联电弧，解决当前光伏电站电缆运维方式耗时耗力，且存在电缆串联电弧检测盲区的问题。
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【技术保护点】
1.一种光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法，其特征在于，
2.如权利要求1所述的光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法，其特征在于，所述建立第一模型，表示为：
3.如权利要求1或2所述的光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法，其特征在于，对所述第一模型进行改进，所述改进为引入线路电流中含开关频率相关的谐波分量与线路电流等同的设定，得到电弧电阻的初步模型，包括，
4.如权利要求3所述的光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法，其特征在于，依据所述初步模型得到直流分量下的串联电弧数值模型，表示为：
5.如权利要求4所述的光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法，其特征在于，基于直流分量下的串联电弧数值模型，获取串联电弧电阻与电缆电阻的数值对比关系，包括，
6.如权利要求5所述的光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法，其特征在于，所述检测判据根据逆变器出口电缆线路电阻和电流及逆变器出口电压及网侧电压构成，表示为：
7.如权利要求1或6所述的光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法，其特征在于，读取采集的现场数据，依据电弧检测判据进行检测，包括，
8.一种光伏逆变器出口线路串联电弧检测系统，其特征在于，
9.一种电子设备，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法的步骤。
...
【技术特征摘要】
1.一种光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法，其特征在于，
2.如权利要求1所述的光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法，其特征在于，所述建立第一模型，表示为：
3.如权利要求1或2所述的光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法，其特征在于，对所述第一模型进行改进，所述改进为引入线路电流中含开关频率相关的谐波分量与线路电流等同的设定，得到电弧电阻的初步模型，包括，
4.如权利要求3所述的光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法，其特征在于，依据所述初步模型得到直流分量下的串联电弧数值模型，表示为：
5.如权利要求4所述的光伏逆变器出口线路串联电弧检测方法，其特征在于，基于直流分量下的串联电弧数值模型，...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙志媛，彭博雅，刘鹏，刘默斯，郑琨，孙艳，凌武能，胡甲秋，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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