誤動而停運，有效提升了光伏系統(tǒng)故障電弧檢測的針對性和可靠性，大大延長 了光伏系統(tǒng)的有效工作時間，增加了經(jīng)濟效益；
[0028] 5)該方法屬于數(shù)值地計算檢測信號特征量值，對待聯(lián)合的檢測信號個數(shù)、每路檢 測信號的采樣頻率、每路檢測信號特征量綜合的個數(shù)、每個特征量聯(lián)合檢測信號的個數(shù)和 生成運些特征量的方法并不限制，也不要求運些特征量具有解析表達形式，只要求運些特 征量對應的各路原始檢測信號所分析時段持續(xù)的時間長短是一致的，豐富多樣的特征量組 合確保了故障電弧檢測方法的靈活性與自由性，更是顯著提升光伏系統(tǒng)故障電弧檢測針對 性、快速性和可靠性的根本保障；
[0029] 6)該方法在算法上采用了并行處理結構，存儲模塊獲取下一時段的多路檢測信號 的過程是并行的，存儲模塊獲取下一時段多路檢測信號與分析模塊進行當前時段多路檢測 信號分析是并行的，單次故障電弧檢測時段信號獲取的時間主要由多路檢測信號所分析時 段的時間長短決定，由當前時段多路檢測信號進行特征量分析獲取多特征值的過程是并行 的，由當前時段檢測信號典型值及多特征值構造相應多修正因子的過程是并行的，由下一 時段檢測信號多特征值與相應的修正因子加權運算的過程是并行的，單次故障電弧檢測信 號處理分析的時間主要由算法最為復雜的特征量計算時間所決定，在提升光伏系統(tǒng)故障電 弧檢測算法可靠性的同時并不降低算法的運行速度，切實保障了直流故障電弧檢測裝置對 故障電弧檢測的實時性；
[0030] 8)該方法設及光伏系統(tǒng)故障電弧所引發(fā)的電壓、電流、火花、明光、高溫、煙霧、超 聲波、氣壓等多個變化特征信號的聯(lián)合，檢測裝置對故障電弧運些額外變化的本質特征檢 測使得故障電弧定位的精準程度有所提升，節(jié)省了光伏系統(tǒng)故障電弧發(fā)生后的排查時間， 對故障光伏組件的快速可靠定位切除增加了光伏系統(tǒng)保持最大功率運行的時間，提升了光 伏系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和光伏組件的使用效率；
[0031] 9)該方法在故障電弧事件發(fā)生后，可靈活地對多路檢測信號的分析時段Ts劃分的 更為精細，正常態(tài)低頻分析故障態(tài)高頻分析的思想有利于光伏系統(tǒng)故障電弧判斷快速性的 提升。
【附圖說明】
[0032] 圖Ia為本發(fā)明的光伏系統(tǒng)故障電弧聯(lián)合檢測方法流程圖之一；
[0033] 圖化為本發(fā)明的光伏系統(tǒng)故障電弧聯(lián)合檢測方法流程圖之二；
[0034] 圖2a為本發(fā)明于包含集成于逆變器的直流故障電弧檢測裝置的特定光伏系統(tǒng)應 用軟件實現(xiàn)時的原理框圖；
[0035] 圖2b為本發(fā)明于包含集成于光伏串的直流故障電弧檢測裝置的特定光伏系統(tǒng)應 用軟件實現(xiàn)時的原理框圖；
[0036] 圖2c為本發(fā)明于包含集成于光伏模塊的直流故障電弧檢測裝置的特定光伏系統(tǒng) 應用軟件實現(xiàn)時的原理框圖；
[0037] 圖3為本發(fā)明于包含直流故障電弧檢測裝置的光伏系統(tǒng)應用硬件實現(xiàn)時的原理框 圖；
[0038] 圖4a為應用本發(fā)明進行光伏系統(tǒng)故障電弧檢測的光伏系統(tǒng)輸出電流檢測信號；
[0039] 圖4b為應用本發(fā)明進行光伏系統(tǒng)故障電弧檢測的光伏系統(tǒng)輸出電壓檢測信號；
[0040] 圖5為聯(lián)合一個單輸入特征量進行光伏系統(tǒng)故障電弧檢測的聯(lián)合特征量波形；
[0041] 圖6a為聯(lián)合多種方法形成的多個兩輸入特征量進行光伏系統(tǒng)故障電弧檢測的聯(lián) 合特征量波形；
[0042] 圖化為聯(lián)合多種方法形成的多個兩輸入特征量進行光伏系統(tǒng)故障電弧變時檢測 的聯(lián)合特征量波形；
[0043] 圖中：1、光伏系統(tǒng)；2、直流故障電弧檢測裝置;3、逆變器;4、存儲模塊;5、脫扣裝 置;6、斷路器;7、交流電網(wǎng)；8、檢測裝置;9、短路開關；10、光伏模塊；11、分析模塊；12、修正 因子輸出模塊;13、多特征量聯(lián)合處理模塊;14、辨識模塊。
【具體實施方式】
[0044] 下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0045] 參見圖la,-種聯(lián)合多檢測信號的光伏系統(tǒng)故障電弧檢測方法:采集多路用W反 映光伏系統(tǒng)故障電弧特征的檢測信號，對同時輸入至直流故障電弧檢測裝置的多路檢測信 號分時段處理，通過一種或多種光伏系統(tǒng)故障電弧檢測方法形成的一個或多個特征量，并 行地按特征量要求將一路或者多路當前時段與下一時段輸入檢測信號帶入進行處理分析 W得到當前時段與下一時段的一個或多個特征值，基于平移方式將所得到的全部特征量歸 至其中使用內存表示最少的特征量上，確保所有位于正常態(tài)的特征量相近。選定基準特征 量輸入檢測信號為所有特征量使用最頻繁、抗干擾能力最強的那路輸入檢測信號，獲取當 前時段與下一時段的檢測信號典型值。確認當前時段與下一時段選定檢測信號典型值是否 相等，不相等時，構造與每個下一時段特征值相應的常規(guī)修正因子(包括基于當前時段與下 一時段該特征值相對變化同當前時段與下一時段選定檢測信號典型值相對變化之比的絕 對值所構造的相對修正因子，還包括基于當前時段與下一時段該特征值絕對變化同當前時 段與下一時段選定檢測信號典型值絕對變化之比的絕對值所構造的絕對修正因子）；相等 時，基于當前時段與下一時段該特征值相對變化同當前時段選定檢測信號典型值之積的絕 對值構造與每個下一時段特征值相應的半相對修正因子。將所構造的每個修正因子同相應 的下一時段特征值線性加權形成聯(lián)合特征量用W完成光伏系統(tǒng)故障電弧檢測。光伏系統(tǒng)故 障電弧事件發(fā)生時，調小或不調整光伏系統(tǒng)故障電弧檢測信號的分析時段，調整分析時段 后需基于首個故障電弧事件發(fā)生的前一時段輸入檢測信號原分析時段及現(xiàn)分析時段特征 值之比對調整分析時段后計算所得的相應特征量進行修正，基于首個故障電弧事件發(fā)生的 前一時段計算所得的典型值、特征值同調整分析時段后每一時段多路輸入檢測信號計算所 得的典型值、特征值獲取相應的修正因子，基于首個故障電弧事件發(fā)生時的聯(lián)合特征值超 出闊值的倍數(shù)調整所需連續(xù)判斷故障電弧事件次數(shù);光伏系統(tǒng)故障電弧事件未發(fā)生時，之 前已調整分析時段大小時便恢復至光伏系統(tǒng)故障電弧檢測信號的分析時段初始設定值，恢 復W正常態(tài)相對較低的分析頻率、W轉移的方式動態(tài)變更當前典型值、特征值及判斷故障 電弧事件連續(xù)發(fā)生初始設定值對輸入的多路檢測信號進行處理分析。
[0046] 本發(fā)明通過聯(lián)合多個光伏系統(tǒng)故障電弧所引發(fā)的變化特征信號，利用各個檢測信 號有效檢測工況綜合互補的方式彌補了使用單一檢測信號檢測時的漏桐，拓寬了直流故障 電弧檢測裝置辨識故障電弧的范圍，有效解決了直流故障電弧檢測裝置應對單一檢測信號 有效檢測工況W外的其他故障工況而拒動的問題，由此確保了光伏系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行； 通過聯(lián)合故障電弧不同于負載變動、類弧負載等工況所引發(fā)的火花、明光、高溫、煙霧、超聲 波、氣壓等多個變化的額外特征，大幅增加了直流故障電弧檢測裝置辨識故障電弧本質的 能力，聯(lián)合特征量檢測穩(wěn)定性的大幅提升有效解決了直流故障電弧檢測裝置因單一檢測信 號的局限性無法準確區(qū)分正常工況而誤動的問題，由此增強了光伏系統(tǒng)保持最大功率輸出 和光伏系統(tǒng)故障電弧定位的能力。
[0047] 結合圖Ib,對本發(fā)明所述光伏系統(tǒng)故障電弧聯(lián)合檢測方法的步驟進行具體說明。
[0048] 步驟一、初始化過程:清空檢測裝置、直流故障電弧檢測裝置內存儲模塊、當前元、 下一元等單元內存放的原始信息，清零直流故障電弧檢測裝置輸出端口、故障電弧事件次 數(shù)N、聯(lián)合特征值超出闊值的倍數(shù)G、存儲模塊標志，設定檢測裝置對各路檢測信號的采樣頻 率fi(輸入檢測信號序號i = l，2'''n)、分析時段Ts、典型值相等判定闊值No、故障電弧事件計 數(shù)變量闊值化、故障電弧事件判斷闊值Io等。
[0049] 步驟二、檢測裝置按照既定的采樣頻率fi對光伏系統(tǒng)直流故障電弧檢測裝置所需 的多路待檢測信號進行并行采樣，得到n路檢測信號xi(輸入檢測信號序號i = l，2'''n)。
[0050] 其中，第i路檢測信號Xi采樣頻率fi越高，相同分析時段Ts內該路檢測信號采樣點 數(shù)越多。較高的采樣頻率fi確保了分析時段Ts可W在故障電弧事件發(fā)生后進行自適應調整， 拓寬了分析時段Ts的選擇范圍，與此同時，諸如頻譜分析等故障電弧處理算法要求一定分 析時段Ts要有足夠多的采樣點輸入W保證檢測效果。然而，過高的采樣頻率對檢測裝置的 硬件設計要求過高，過多的采樣點也會增加光伏系統(tǒng)故障電弧檢測算法分析運行的時間， 不利于故障電弧檢測的快速性要求，與此同時，過高頻率采樣下所得到的采樣點會使得諸 如電流變化率等故障電弧處理算法在光伏系統(tǒng)故障態(tài)呈現(xiàn)同正常態(tài)相同的檢測效果而失 效的問題。在檢測光伏系統(tǒng)故障電弧所引發(fā)的電壓、電流、火花、明光、高溫、煙霧、超聲波、 氣壓等多個變化的特征信號時，不僅需要對其進行模數(shù)轉換，更需要通過傳感器等將其按 照一定的原則轉換為電量信號，故而運些檢測信號的極限最大采樣頻率往往較單純的電流 電壓檢測信號低。因此，各路檢測信號的采樣頻率fi可依據(jù)所檢測信號的特點而定，可彼此 不等，fi一般取為10曲Z~500曲Z。
[0051] 步驟=、直流故障電弧檢測裝置通過多路輸入端口，實時讀入檢測裝置所輸出的 各路檢測信號采樣點，存儲模塊為每一路檢測信號開辟存儲空間，存儲模塊并行地存放各 路檢測信號的運些采樣點。
[0052] 存儲模塊的作用在于對同時輸入的多路檢測信號進行分時段存儲，一方面是按照 光伏系統(tǒng)故障電弧檢測算法獲取輸入采樣點，另一方面是控制該時段下所要聯(lián)合的各路檢 測信號特征值均基于描述相同時刻光伏系統(tǒng)狀態(tài)的各路輸入檢測信號得到的。因此，各路 檢測信號的分析時段Tl, ^輸入檢測信號序號i = l，2…n;分析時段序號j為1~m中的某一 值)必須相等，而基于變時分析的思想，第i路檢測信號的分析時段Tl, ^輸入檢測信號序號i 為1~n中的某一值;分析時段序號j = l ,2,? ^m)可不必相等。
[0053] 判斷已存儲于各路存儲空間的采樣點總數(shù)是否達到分析時段Ts的要求。若達到， 則判斷各路檢測信號采樣點數(shù)量已足夠分析模塊進行后續(xù)分析處理，存儲模塊標志跳變?yōu)?高電平1，由此存儲模塊開始傳輸當前時段各路檢測信號Xi,^輸入檢測信號序號i = l，2---n;分析時段序號j為1~m中的某一值)至分析模塊進行后續(xù)處理，轉至步驟四進行當前時段 各路檢測信號的后續(xù)處理，與此同時，清零存儲標志令存儲模塊繼續(xù)進行下一時段各路檢 測信號Xi, W的實時讀入存儲;若未達到，則判斷各路檢測信號采樣點數(shù)量還不足W滿足分 析模塊進行后續(xù)分析處理的要求，需要返回步驟二進行各路檢測信號下一采樣點的讀入存 儲。
[0054] 其中，分析時段Ts越小，兩次進行故障電弧事件分析判斷的時間間隔越小，可W提 升光伏系統(tǒng)故障電弧檢測的實時性，但也對檢測信號典型值獲取、最復雜特征值計算、修正 因子構造和聯(lián)合特征量辨識的總運算時間限制更為苛刻，相同采樣頻率fi下該時段的采樣 點數(shù)越少，但過少的采樣點數(shù)無法滿足諸如頻譜分析等故障電弧處理算法的要求，使得運 些檢測算法無法抓住光伏系統(tǒng)故障電弧的有效特征而失效。因此，結合前述的正常態(tài)與故 障態(tài)可對各路檢測信號分頻檢測的思想W及常規(guī)算法分析時段的共同有效性綜合考慮，分 析時段Ts-般取為2ms~30ms。
[0055] 步驟四、直流故障電弧檢測裝置并行地依據(jù)各特征量的輸入要求將相應一路或者 多路當前時段檢測信號帶入特征量表達式fk(選取待計算的特征量序號k=l，2-g)處理分 析，計算得到特征值yiu,k(對單輸入特征量，i表示輸入檢測信號序號，i = l，2-n，對多輸入 特征量，i表示該特征量所使用的輸入檢測信號路數(shù)，i = 2-n;分析時段序號j為1~m中的 某一值;特征量序號k=l，2…g)。
[0056] 特征量表達式fk可W是一路輸入檢測信號xi(輸入檢測信號序號i為1~n中的某一 值)的解析函數(shù)，也可W是任意多路輸入檢測信號Xi組合的解析函數(shù)，運時的特征量表達式 類似于函數(shù)映射職能，直接將輸入的待分析一路或者多路當前時段檢測信號經(jīng)過已知的特 征量表達式fk的映射獲得輸出的特征值也可W是將輸入的待分析一路或者多路當前 時段檢測信號經(jīng)過一些算法數(shù)值離散地計算，得到變換域中的中間值，選取由檢測信號故 障態(tài)所決定的不同中間量作為特征量表達式fk，而后經(jīng)連續(xù)映射獲取特征值自然，運 種特征量表達式fk獲取特征值的過程也可W由全程使用算法數(shù)值取代，離散地直接計算得 到由一路或者多路檢測信號所決定的輸出特征值yiu,k。多輸入特征量使用多路信號來源， 對光伏系統(tǒng)的狀態(tài)判別更為準確。
[0057] 聯(lián)合特征量生成的過程要求必須依據(jù)多路檢測信號生成多個特征值當特征 量表達式fk是單輸入時，由于檢測信號Xi是多路的，故而即使特征量表達式fk只存在一個也 可W經(jīng)過多個不同的輸入Xi生成相應的多個yi,w，也就是說，對于任意一路檢測信號XI，可 W只使用由一種光伏系