[发明专利]一种基于时域反射法的光伏阵列故障检测与定位方法

权利要求书

1.一种基于时域反射法的光伏阵列故障检测与定位方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1，接入检测装置：在待测光伏阵列上外接检测装置，进行信号的发出与采集；

步骤2，输送信号：将检测装置发出的阶跃信号通过T型BNC三通连接器中的一个接口注入待测光伏阵列；

步骤3，采集无故障状态时的波形：根据待测阵列规模大小调整采样区间，采集一组无故障状态下的光伏阵列反射信号波形；

步骤4，采集故障状态时的波形：根据待测阵列规模大小调整采样区间，通过信号采集装置获得故障检测范围内的反射信号波形；

步骤5，去噪处理：利用小波阈值去噪算法分别对步骤3和步骤4中的反射信号波形进行去噪处理，得到去噪后的反射信号波形；

步骤6，获取信号幅值：去噪处理后，用无故障状态时光伏阵列反射信号波形的采样序列减去故障状态时光伏阵列反射信号波形的采样序列，得到信号幅值；

步骤7，故障判定与定位：预设故障检测阈值，根据预设的故障检测阈值与步骤6得到的信号幅值判定故障是否发生，若发生故障，计算故障距离，通过故障距离定位故障点。

2.根据权利要求1所述的一种基于时域反射法的光伏阵列故障检测与定位方法，其特征在于：所述检测装置包括信号采集装置、信号发生装置和T型BNC三通连接器，所述信号发生装置和信号采集装置的正极分别与T型BNC三通连接器中的任意两接口相连接，所述光伏阵列正极连接至T型BNC三通连接器剩余的一接口处，所述信号采集装置和信号发生装置的负极与光伏阵列地线或光伏阵列金属框架相连接，负极共地。

3.根据权利要求2所述的一种基于时域反射法的光伏阵列故障检测与定位方法，其特征在于：所述信号发生装置采用生成上升时间小于10ns、电压幅值小于5V、频率小于100KHz的阶跃信号的方波信号发生器。

4.根据权利要求2所述的一种基于时域反射法的光伏阵列故障检测与定位方法，其特征在于：所述信号采样装置使用采样率大于50MSPS的信号采样装置。

5.根据权利要求1所述的一种基于时域反射法的光伏阵列故障检测与定位方法，其特征在于：所述步骤4中的去噪处理包括以下步骤：

步骤41：使用DB4小波基对原始信号进行多层小波分解，提取各层的近似系数向量A＝[a₁,a₂,a₃,……,a_n]，提取各层的细节系数向量D＝[d₁,d₂,d₃,……,d_n]；

步骤42：对含有噪声信号的细节系数进行去噪处理，至少去除前3层细节系数；

步骤43：对去噪处理后的小波系数进行小波重构，利用近似系数a_n和细节系数d_n得到去噪后的反射信号波形。

6.根据权利要求1所述的一种基于时域反射法的光伏阵列故障检测与定位方法，其特征在于：所述步骤6中的信号幅值计算方法为：N_sub,i＝A_si-A_Ni，式中A_si和A_Ni分别为无故障系统和故障系统反射信号第i个采样点的幅值。

7.根据权利要求1所述的一种基于时域反射法的光伏阵列故障检测与定位方法，其特征在于：所述步骤7中预设的故障检测阈值设定为阶跃信号电压幅值的5％-10％，当步骤6得到的信号幅值大于故障检测阈值时，判定发生故障。