采用小波变换的光伏串联电弧故障检测

赵尚程， 张认成， 杜建华， 杨凯， 潘冷

(华侨大学 机电及自动化学院， 福建 厦门 361021)

采用小波变换的光伏串联电弧故障检测

赵尚程， 张认成， 杜建华， 杨凯， 潘冷

(华侨大学 机电及自动化学院， 福建 厦门 361021)

建立光伏系统电弧故障实验平台，利用光伏模拟器仿真不同天气环境下的光伏阵列，对光伏系统中串联电弧故障信号进行检测和分析.采用小波变换的方法对串联电弧故障信号进行特征频带提取，并利用移动时间窗方法统计信号在小波分解后的高频系数的能量值，用其表征电弧故障信号的杂乱度和混沌度.研究结果表明：该检测方法为快速准确地诊断串联电弧故障提供有效判据. 关键词： 光伏系统； 小波变换； 故障诊断； 串联电弧； 能量特征

直流电弧故障是光伏系统电气火灾的重要元凶.2011年实施的美国电气法规[1]要求在所有工作电压超过80 V的光伏直流系统中安装电弧故障断路器(AFCI)，或其他提供同等保护功能的系统组件.高电压的光伏直流电弧故障比交流电弧故障更危险，因为直流电弧故障没有电流过零点[2].电弧故障依据线路中故障电流路径分为两类：串联电弧故障和并联电弧故障.相对并联电弧故障，串联电弧故障更加危险，其检测成为光伏系统安全相关研究的重要课题.光伏系统电弧故障导致住宅建筑、商业设施和公共设施发生多起火灾[3].为解决光伏系统中电弧故障的困扰，国内提出的相关检测方法有统计故障频……