光伏系统直流弱电弧故障检测研究

发布时间：2020-08-04 10:27

【摘要】：光伏发电作为新能源的一种,是国家能源安全战略的重要组成部分。光伏系统直流侧电压较高,外界环境或其他因素都容易导致线缆的老化或破损,从而引发电弧故障,若不能及时处理容易形成火灾事故,造成大量的经济损失甚至人员伤亡。本文以光伏系统直流电弧故障为研究对象,主要研究内容如下:(1)研究光伏系统带负载与并网情况下直流故障电弧时频特性,分别从时域、频域、时频域选择了方差、电流变化率、快速傅里叶变换、小波变换、集合经验模态分解5种检测方法进行研究,通过实验研究各类型电弧的适用方法以及电弧类型、发生位置对检测方法的影响,同时,通过实验对这些方法的准确率、抗扰性以及适用场合进行判定,提出更适用于光伏系统直流故障电弧的检测方式。(2)针对电弧故障特征微弱时不易检测的问题,提出小波-奇异值分解的方法对微弱电弧信号进行检测,利用奇异值降噪的特点去除光伏系统中逆变器噪声,从而放大电流中的电弧噪声,使得故障特征更为明显。本文通过实验验证了该方法的可行性,并且研究光伏系统在不同工况及外界环境下检测算法的抗干扰能力。(3)借鉴国外电弧危害计算相关标准,结合光伏系统复杂的结构,对光伏系统直流故障电弧进行危害分析,并给出了串并联电弧的区分方法以及不同的保护策略。
【学位授予单位】：上海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM501.2;TM615
【图文】：

图 1-1 中国累计光伏装机然而随着光伏产业的不断发展，大量的光伏电站投入长时间运行，元器件老化、线路破损等情况开始增多，事故发生频率也在不断攀升，安全问题得到了广泛关注。在安全问题中，电弧是可能造成很大危害并引起二次事故的主要故障，本文对此进行多方面研究。1.2 课题研究的目的和意义随着光伏发电规模的扩大以及各大光伏电站投入运行时间的延长，光伏系统中故障发生越来越频繁，其中较为突出的是光伏系统直流电弧故障[3]。在光伏系统中，电缆线路绝缘层的老化破损、接线端子的松动或者其他的外力因素都有可能导致故障电弧的发生，且大型光伏电站的高电压大电流都增加了电弧的安全问题[4]。

学位论文性分析留下了大量的实验数据。通过分析实验数据，他们得电弧的静态特性，同时还对电弧的动态特性进行了详细描述子技术的发展水平，电弧的动态模型仍然无法建立。 21 世纪后，随着直流输配电的快速发展，直流电弧故障问题再加上计算机电子技术也愈加成熟，电弧高精度的动态模型2012 年，Uriarte 等人利用德国大学奥斯汀分校的兆瓦级微种电压、电流等级的电弧实验，电弧电压电流实际波形如图

Uriarte 等人利用德国大学奥斯汀分校的兆瓦级微电压、电流等级的电弧实验，电弧电压电流实际波形如图图 1-2 电弧电压电流实际波形验数据，Uriarte 等人拟合出了近似的电弧动态模型，如图

【参考文献】

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本文编号：2780417