[发明专利]基于SoC的串联交流电弧故障检测方法、定位方法及装置

权利要求书

1.一种基于SoC的串联交流电弧故障检测方法，其特征在于，包括：

通过电弧故障检测SoC芯片获取低压配电系统中不同支路的电压信号和电流信号；

对所述不同支路的电压信号和电流信号分别进行小波分解，得到小波分解后的电压信号高频分量和电流信号高频分量；

将所述电压信号高频分量和电流信号高频分量分别与各自设定阈值进行比较；

根据在电流域的比较结果来判定电弧故障是否发生，同时，结合在电压域的比较结果对故障分支进行判断。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述不同支路电压信号和电流信号分别进行小波分解，得到小波分解后的电压信号高频分量和电流信号高频分量，包括：

将所述不同支路电压信号和电流信号分别做离散小波变换；

将第一层分解后的电压信号高频分量和电流信号高频分量作为所述小波分解后的电压信号高频分量和电流信号高频分量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据在电流域的比较结果来判定电弧故障是否发生，同时，结合在电压域的比较结果对故障分支进行判断包括：

当所述电流信号高频分量的峰值超过设定阈值时，则判定电弧故障发生；

当所述电压信号高频分量的峰值也超过设定阈值时，则判定电弧故障发生在该支路以外的地方；

当只有所述电流信号高频分量超过设定阈值时，则判定电弧故障发生在该支路。

4.一种串联交流电弧故障定位方法，其特征在于，包括：

执行权利要求1所述的基于SoC的串联交流电弧故障检测方法；

当完成基于SoC的串联交流电弧故障检测方法之后，通过所述电弧故障检测SoC芯片采集并记录配电线路中源端和负载端的电压信号和电流信号，其中，所述源端为配电线路中第一故障距离，所述负载端为配电线路中第二故障距离；

对所述源端和负载端的电压信号和电流信号分别做FFT变换，得到源端和负载端的频域电压信号和频域电流信号；

将所述第一故障距离、第二故障距离以及源端和负载端的频域电压信号和频域电流信号代入串联电弧故障位置与电压信号和电流信号的定位方程中，得到故障电流第一基频分量差值和第二基频分量差值；其中，所述故障电流第一基频分量差值为第一故障距离代入串联电弧故障位置与电压信号和电流信号的定位方程所得，所述故障电流第二基频分量差值为第二故障距离代入串联电弧故障位置与电压信号和电流信号的定位方程所得；

根据故障电流第一基频分量差值和第二基频分量差值，逐次逼近地确定故障区间；

在确定的故障区间内，根据设定的搜寻故障点精确度确定电弧故障点位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据故障电流第一基频分量差值和第二基频分量差值，逐次逼近地确定故障区间，包括：

当故障电流第一基频分量差值和第二基频分量差值的乘积小于零时，则判定实际电弧故障点位于第一故障距离和第二故障距离之间；

取假设电弧故障点为所述第一故障距离和第二故障距离的一半，并与源端和负载端的频域电压信号和频域电流信号一起代入串联电弧故障位置与电压信号和电流信号的定位方程，得到故障点基频分量差值；

若故障点基频分量差值和第二基频分量差值的乘积小于零时，则实际电弧故障点位于假设电弧故障点和第二故障距离之间，之后将假设故障点的值赋给第一故障距离，并重新计算第一基频分量差值；若故障点基频分量差值和第一基频分量差值的乘积小于零时，则实际电弧故障点位于第一故障距离和假设电弧故障点之间，之后将假设电弧故障点的值赋给第二故障距离，并重新计算第二基频分量差值；

当第一基频分量差值和第二基频分量差值的乘积一直保持小于零，继续迭代取假设电弧故障点为所述第一故障距离和第二故障距离的一半。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在确定的故障区间内，根据设定的搜寻故障点精确度确定电弧故障点位置，包括：

当逐次逼近地确定故障区间过程中，第一故障距离和第二故障距离的差值小于所设定的搜寻故障点精确度时，得到实际电弧故障点为此时第一故障距离和第二故障距离的一半。