光伏系统直流微弱电弧信号检测研究

光伏系统中电弧时有发生,一旦发生并引起火灾,会带来严重的危害。电弧强烈燃烧时,其时频域特征较为明显,通过常用的方差或小波分析等方法就可以实现检测。但是,当电弧燃烧比较微弱时,电弧电流波动很小,其特征频段与正常信号区分不大,这时无法实现电弧区分,将其称作为微弱电弧信号,其检测具有一定难度。针对这种微弱电弧信号,提出小波–奇异值分解新型信号消噪方法。该方法首先对光伏系统直流母线处采集到的电流信号进行小波变换,对分解后的各层小波系数再进行奇异值分解(singularvalue decomposition,SVD),通过与正常信号各奇异值的分析比较,去除随机噪声与开关频率,提取出微弱电弧信号特征,再对SVD后的小波系数重构得到降噪后的电弧电流,利用阈值法实现弱电弧检测。最后进行实验验证,实验结果表明该方法有良好的抗扰性。

光伏系统直流电弧故障检测方法对比研究

光伏系统中存在着大量的接口和导线,一旦接口松动就很容易发生电弧。根据接口位置的不同,电弧分成串联电弧和并联电弧,且由于光伏板大量的串并联连接,同一种类型电弧因发生位置不同产生电弧噪声差异性,导致电弧检测误判和漏判,给工程应用带来经济损失或火灾风险。该文采集了多种电弧情况下直流母线处的电弧噪声信号,得到了对应故障电弧的特征,分别从时域、频域以及时频域这3方面对实验得到的电弧信号进行研究分析,从而实现故障电弧的对比分析研究。实验结果证明时域检测能实现串联电弧的识别,但对并联电弧的检测有局限性;频域方法不受其他因素的干扰,准确度高,但缺乏时间尺度,不够全面;时频域检测方法的精确度高,电弧类型和发生位置对结果影响不大,更适合于故障电弧的全面分析与识别。