光伏发电系统直流串联故障电弧检测方法研究

根据光伏阵列不同阴影下的伏安（U-I）输出特性，分析光伏发电系统直流串联故障电弧产生机理，通过搭建故障电弧实验平台分析直流故障电弧的信号特性，进而提出一种基于Volterra级数的串联直流故障电弧检测方法。该方法先对电流信号进行相空间重构，然后在重构的相空间内建立Volterra级数模型以提取时域核特征，并采用狮群算法（LSO）优化的核限学习机（KELM）辨识故障电弧。实验结果表明：该方法能准确检测光伏阵列正常运行与阴影状态下的强直流故障电弧，还能检测微弱直流电弧。     

光伏直流系统用故障电弧检测装置技术研究

主要针对光伏直流系统用故障电弧检测装置的测试方法展开研究。首先,搭建光伏直流系统故障电弧检测装置试验平台,采用光伏模拟器模拟不同天气情况下的光伏组件发电特性输出;其次,将故障电弧检测装置接入测试平台中的不同位置来模拟装置在光伏直流系统中可能安装的位置,并且通过使用不同功率逆变器来模拟故障电弧检测装置在不同光伏系统等条件下的情况。对试验结果进行分析后发现,由于光伏系统发电条件的多变性,采用频域特性方法且配有高精度传感器的故障电弧检测装置能更准确地识别故障电弧;同时,提出了为验证装置的可靠性,应在不同运行状态及不同接入位置对装置进行测试。     

分布式光伏发电系统直流故障电弧保护装置测试和评估技术的研究与探讨

针对分布式光伏发电系统直流故障电弧发生的原理、常见评价手段及功能检测评估方法等方面进行了综合论述,为分布式光伏发电系统直流故障电弧保护装置的测试和评估提供了一些建议。     

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。     

航空线缆电弧故障引发电气火灾研究综述

在航空领域中,线缆电弧引发的电气火灾是一项严重的安全隐患。随着多电/全电飞机的发展,航空电气系统对电气设计、安装提出了更高的安全要求。本文对航空线缆电弧故障引发电气火灾的原因、机理、检测、预防和扑灭进行了综述。调查统计了欧洲空中航行安全组织公开数据中由线缆电弧引发的飞机火灾事故并分析其原因,介绍了电弧引燃线缆机理研究的近况,然后结合目前国内外飞机实际情况,讨论了航空线缆电弧引发电气火灾的预警技术和灭火技术。针对航空线缆绝缘失效以及布线不当易引发电气火灾问题提出了预防建议,强调了发展高可靠性且能作用于飞机所有电气设备电弧探测技术、火灾预警技术和灭火系统的重要性,同时也提出探测电弧火源引发航空线缆的机理研究仍存在挑战。     

光伏系统直流串联故障电弧检测方法

故障电弧是光伏系统电气火灾事故的常见原因,研究可靠的光伏系统直流故障电弧检测方法对保障系统运行和人身安全有重要意义。首先搭建了光伏系统直流故障电弧实验平台,采集了故障电弧典型电信号;接着对其进行了稳定性分析、时变性分析、相关性分析和随机性分析,并以特征显著、计算量小、抗干扰强为比选条件,选取欧拉特征作为故障电弧检测的最优特征;然后构建了故障电弧检测算法,算法以多阈值判断体系为核心发掘故障电弧差异于系统暂态过程的特征模式;最后,将算法硬件实现后在系统中再进行实验测试。结果表明,所提出的算法对不同光伏系统工作点和电弧产生方式条件下的故障电弧均可在0.5 s内实现正确检测。     

低压电器装置电弧故障的研究

本文旨在开发一种能够检测低压装置中电弧情况的技术,该项技术可以加强对低压装置的电气火灾保护。本研究涵盖了行业中使用的标准测试方法的管理、技术的操作环境以及实际串联电弧故障的检测方法,以便更好地了解影响两种应用的因素。本文提出了一种可作为替代测试手段的实施方法,该方法可以更好地观察串联电弧的发生、稳定性和结果。     

光伏并网发电系统直流侧短路分析

随着光伏发电系统的普及和运用,越来越多的光伏电站建成发电,但与此同时,光伏电站的安全风险也日益突出。光伏直流侧系统电压高,一旦出现短路故障,极易引起电弧起火。光伏直流侧设备往往安装在建筑物的屋顶,不易被察觉,一旦起火直接威胁到建筑物本身的安全。本文从光伏发电系统直流侧设计方案出发,通过理论计算,发现汇流箱、直流配电柜采用的断路器达不到发生短路故障迅速切除电源的目的,存在很大的安全隐患,并对这一问题提出了解决方案。     

光伏系统直流侧故障电弧危害分析及保护策略

针对光伏系统直流侧故障电弧危害评估问题,提出一种适用光伏系统故障电弧燃烧的临界条件分析方法。该文搭建了光伏系统实验平台,采集光伏系统直流侧故障电弧波形,并分析直流特性;借鉴现有标准中对直流源故障电弧的危害分析,推导出适合光伏系统的临界条件,并通过仿真和实验证明该方法的正确性;考虑到光伏系统并联电弧的高危害性,研究针对光伏电站并联电弧的熄灭方法,并验证该方法的可行性。     

基于高频注入的主动式智慧建筑直流系统串联型电弧故障检测方法

提出一种基于高频注入的主动式智慧建筑直流系统串联型电弧故障检测方法。通过线圈耦合的方式向直流母线注入一定特征的高频电流信号，提取电流输出响应信号特征，再经过小波变换分析电流输出与输入信号特征变化及其稳定性，制定识别电弧故障的判据。基于Matlab/Simulink仿真平台和Cassie电弧模型进行仿真分析，并设计相应的实验验证平台，结果表明所提出的检测方法能准确识别系统串联电弧故障，且能有效降低电力电子等开关器件噪声和不同运行工况等外部条件的影响，鲁棒性较强。     

基于动态时间归整技术的电站过程故障诊断方法

对于像电站这样的复杂工业过程,基于数学模型的故障诊断方法难以应用.为此,提出了一种基于动态时间归整（DTW）技术的故障诊断方法.该方法不依赖过程数学模型,而是基于过程数据分析来进行故障诊断,因而适合在电站生产过程中应用.首先,通过历史数据分析和过程知识,建立故障模式库.然后在故障诊断过程中利用DTW技术将检测样本与故障模式库进行模式匹配.最后根据相似性尺度找出故障模式库中与之最匹配的故障样本,从而得出诊断结果.以电站主汽温控制过程为例对该方法进行了仿真研究.实验结果表明,该方法具有较高的诊断精度,并对电站生产过程的时变特性具有良好的鲁棒性.图2表3参8     

6K型机车主变压器接线端子烧损故障的早期诊断

利用气相色谱分析和绕组直流电阻检测技术,对6K型035号电力机车主变压器内部接线端子烧损的潜伏性故障进行了提前预报,并提出了早期诊断故障的依据。     

光伏电站串联型直流电弧的检测算法与保护实验研究

该文提出结合电弧频域特征和多路信号频谱的相关系数的直流电弧检测算法。通过信号调理和奇异值分解对采集的电流信号降噪,采用线性规划优化参数的分段频谱二次加权的方法提取了电弧频域特征T和多路信号频谱的相关系数R,以T和R作为输入量设计了基于逻辑回归的直流电弧检测算法。对2700组历史数据进行电弧检测,误判率0.3%,漏判率0.29%。同时,研制电弧发生器与在线监测设备,在光伏电站进行串联型直流电弧模拟试验。结果表明,检测系统能准确识别电弧故障,迅速动作熄灭电弧,并向后台发送报警信息,响应时间约为60 ms。     

光伏电站串联型直流电弧的检测算法与保护实验研究

该文提出结合电弧频域特征和多路信号频谱的相关系数的直流电弧检测算法。通过信号调理和奇异值分解对采集的电流信号降噪,采用线性规划优化参数的分段频谱二次加权的方法提取了电弧频域特征T和多路信号频谱的相关系数R,以T和R作为输入量设计了基于逻辑回归的直流电弧检测算法。对2700组历史数据进行电弧检测,误判率0.3%,漏判率0.29%。同时,研制电弧发生器与在线监测设备,在光伏电站进行串联型直流电弧模拟试验。结果表明,检测系统能准确识别电弧故障,迅速动作熄灭电弧,并向后台发送报警信息,响应时间约为60 ms。     

光伏电站中故障电弧信号的传输行为研究

在大型光伏电站中存在数量众多的连接点和连接线缆,表明可能产生电弧故障的潜在发生点很多,故障电弧信号从发生点到达电弧检测单元可能需穿过光伏组件串和连接电缆。为分析光伏系统直流故障电弧信号从故障点传输到检测点可能的信号变化情况,建立大型光伏电站的高频等效模型,分别针对不同位置的串联、并联电弧信号到达直流母线上电弧检测点的传输行为进行仿真及分析。结合实验模拟测试,证实电弧信号主要会受传输线缆寄生参数的影响而导致其频率特性发生一定的改变,在大型光伏电站故障电弧检测过程中的信号特征提取需考虑电弧信号的变化。     

光伏系统直流母线电弧故障的固有频率法测距

提出一种基于固有频率法的直流母线电弧故障测距方法。在电弧故障发生后,记录输电线首端的一段暂态电压信息;对于串联电弧故障,取断路器动作后的数据;对于并联电弧故障,则取断路器动作前的数据。提取固有频率主成分后,代入公式d-v/(2f)均可实现对串联和并联电弧故障点的测距。与传统行波法测距相比,具有计算简单、测距精度高以及成本低的优点。通过电路模型仿真与低压直流输电平台实验,证明了方法的可靠性与实用性。试验结果表明,该方法的测距误差在6%以内。     

光伏电站中直流电弧故障的噪声强度分析

针对大型光伏阵列中不同位置的直流串联电弧或并联电弧故障,基于电弧静态伏安特性和光伏阵列输出I-V特性,分析电弧的稳态工作点和电阻特性,进而定性推断电弧电流信号噪声的强度关系。结合实验测试,从电弧电流频域分量大小的角度,明确了光伏阵列不同位置的同类型电弧故障检测的难易程度,为大型光伏电站中各种位置的电弧故障有效检测提供了参考。     

航空固态功率控制器电弧故障检测方法研究

固态功率控制器(SSPC)是由半导体器件构成的智能开关装置,用于接通和断开电路,并实现电路保护。由于其具有功耗低、可靠性高等优点,在现代飞机电气系统中得到广泛的应用。与此同时,电弧故障已被证明是威胁航空电气设备正常运行的因素之一,而且极有可能引发严重的灾难。本文对具有电弧检测功能的SSPC的结构进行了说明,对航空电弧的分类、特性、仿真及试验方法进行了介绍,并对故障电弧检测方法做出总结,最后指出目前航空SSPC电弧故障检测技术面临的问题。     

电站风机和水泵优化检修技术的研究

介绍了电站风机与水泵优化检修技术研究与应用的一些新进展，包括电站风机与水泵的故障特征信号和故障模式、故障特征频率的计算公式、电站风机与水泵状态精密诊断专家系统、可靠性薄弱环节的统计方法、易损件的寿命管理、状态监测周期的确定、设备故障模型的识别。状态监测技术、寿命管理技术和可靠性分析技术在电站风机与水泵状态检修中的应用，为其优化检修提供了科学的依据。图1参6     

基于KL散度的配电网高阻抗故障检测研究

高阻抗故障(HIF)主要与电弧现象有关,具有低电流、随机性、非线性和不对称性特征.配电网过流保护系统需要考虑HIF的低故障电流,检测功率损失、潜在火灾危险和电击风险.提出了一种基于变电站电流波形的时域HIF检测算法,利用Kullback-Leibler散度相似性度量,量化了电流波形两个故障后半周期的非线性和不对称性特征...