[发明专利]检测电弧事件的方法和包括电弧检测器的电力系统

权利要求书

1.一种检测在其中具有开关模式转换器的光伏系统中的电弧事件的方法，该方法包括：

分析所述光伏系统中的电流流动以形成所述电流流动的频域表示；

识别所述频域表示中的一个或多个切换杂散，并从所述频域表示中除去它们的影响；

识别所述频域表示中的一个或多个相对狭窄杂散，并从所述频域表示中除去它们的影响，其中所述一个或多个相对狭窄杂散包括频率宽度分别小于400Hz的一个或多个逆变器切换杂散；

针对频域内的窗口处理所得的样本值，并且如果处理结果落在指示电弧的存在的值的范围内，则确定所述电弧的存在，指示电弧的存在的值的范围是使用除一个或多个相对狭窄杂散之外的频率范围表示或除去一个或多个逆变器切换杂散的影响之后确定的，以及

产生对光伏系统中的一个或多个开关中的至少一个或者耦合到光伏系统的一个或多个装置的调节，以基于确定电弧的存在来抑制电流流动。

2.根据权利要求1所述的方法，其中通过导体的电流流动在时域中被采样以形成一个或多个样本集。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述电流流动由电感耦合电流采样装置来采样，以便从采样的信号中除去DC分量。

4.根据权利要求1所述的方法，其中分析电流流动的步骤包括执行时域到频域转换。

5.根据权利要求1所述的方法，其中识别所述电流流动的频域表示中的一个或多个切换杂散的步骤包括通过识别宽度超过切换杂散识别阈值的一个或多个峰值来寻找切换杂散。

6.根据权利要求1所述的方法，其中识别所述电流流动的频域表示中的一个或多个切换杂散的步骤包括在所述开关模式转换器内接收表示至少一个晶体管开关的开关频率数据，并且使用所述开关频率数据来掩盖或除去来自所述频域表示中的多个区域的数据，所述多个区域以多个干扰频率为中心，所述多个干扰频率处于至少一个开关频率的对应的多个预定倍数。

7.根据权利要求1所述的方法，其中识别一个或多个相对狭窄杂散的步骤包括识别宽度小于切换杂散的宽度的10％的一个或多个频率分量，并且基本上从所述频域表示中除去狭窄杂散的贡献。

8.根据权利要求7所述的方法，其中除去一个或多个狭窄杂散的贡献的步骤包括下列中的一个或多个：

a)拟合曲线到杂散以估计作为相对狭窄杂散的结果的各种频率的噪声功率，并从频域分析中的噪声功率的相应估计中减去这些值；

b)将由所述相对狭窄杂散覆盖的频率掩盖，以免在进一步的分析步骤中使用；

c)以预定值重写杂散区域中的数据，或者处理所述数据以减小其值。

9.根据权利要求1所述的方法，其中处理样本值的步骤包括针对频域内的窗口形成样本值的和或平均值。

10.根据权利要求1所述的方法，其中处理样本值的步骤还包括下列步骤：基于窗口内的平均噪声功率的估计来应用补偿，或者基于所述平均噪声功率的知识来设置阈值。

11.一种检测电力系统中的电弧事件的方法，该方法包括：

进行频域分析以识别调查的频率范围内的系统操作分量，

分析在调查的频率范围内的频率分布并且识别频率分布中的一个或多个相对狭窄杂散，其中频率分布被修改以通过分别以相应的一个或多个逆变器切换杂散为中心应用一个或多个陷波滤波器以便除去一个或多个相对狭窄杂散的影响，所述一个或多个相对狭窄杂散包括频率宽度小于400Hz的一个或多个逆变器切换杂散，

将所述频率分布的属性与阈值进行比较以指示电弧事件的存在或不存在；以及

产生对电力系统中的一个或多个开关中的至少一个或者耦合到电力系统的一个或多个装置的调节，以基于电弧事件的存在或不存在的指示来抑制电流流动。