一种光伏电站的短路电流监测方法及系统与流程

本发明属于光伏发电领域，涉及短路电流监测技术，具体是一种光伏电站的短路电流监测方法及系统。

背景技术：

1、光伏电站，是指一种利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发电体系，与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。光伏电站是属于国家鼓励力度最大的绿色电力开发能源项目。

2、光伏电站在运行过程中不可避免地要经受各种短路电流的冲击，导致光伏电站故障；为此，提出一种光伏电站的短路电流监测方法及系统。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种光伏电站的短路电流监测方法及系统，该一种光伏电站的短路电流监测系统解决了短路电流监测的问题。

2、为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种光伏电站的短路电流监测系统，包括数据采集模块、数据处理模块、故障判别模块、故障记录模块以及数据库；各个模块之间基于数字信号进行信息交互；

3、所述数据采集模块用于获取电流有效值；

4、并将所述电流有效值发送至所述数据处理模块；

5、所述数据处理模块用于根据所述电流有效值获取电流突变量，将所述电流有效值和所述电流突变量标记为特征量，当所述特征量满足触发规则时，发送故障判别信号至所述故障判别模块；

6、所述故障判别模块用于获取电流基波图，根据所述电流基波图获取电流最大值和电流最大值突变量；

7、所述电流最大值超过所述电流最大阈值；并且所述电流最大值突变量持续增大时认为出现一次故障，发送故障信号至所述故障记录模块；

8、所述故障记录模块用于获取短路电流基波图，将所述短路电流基波图存储至数据库内，并通知负责人处理短路电流。

9、优选的，所述数据采集模块获取电流有效值，包括以下步骤：

10、所述数据采集模块设置采集周期，所述采集周期标记为t，单位为s；其中，t为大于0的整数；

11、所述数据采集模块每隔ts获取一次电流有效值；

12、并将所述电流有效值发送至所述数据处理模块。

13、优选的，所述数据处理模块根据所述电流有效值获取电流突变量，将所述电流有效值和所述电流突变量标记为特征量，当所述特征量满足触发规则时，发送故障判别信号至所述故障判别模块，包括以下步骤：

14、所述数据处理模块接收所述电流有效值；

15、将所述电流有效值标记为in，单位为a；其中，n为采样周期的编号，n的取值为1，2，3……n，n为总采样次数；

16、根据所述电流有效值获取电流突变量，所述电流突变量标记为δin，单位为a；

17、所述电流突变量的计算公式为：δin＝in-in-1；

18、将所述电流有效值和所述电流突变量标记为特征量；

19、所述数据处理模块设定电流有效阈值和电流突变阈值；

20、将所述电流有效阈值标记为imax，单位为a，将所述电流突变阈值标记为δimax，单位为a；

21、所述数据处理模块设定触发规则；

22、当所述电流有效值和所述电流突变量满足触发规则，所述数据处理模块发送故障判别信号至所述故障判别模块。

23、优选的，所述触发规则为电流有效值超出电流有效阈值或电流突变量超出电流突变阈值。

24、优选的，所述故障判别模块获取电流基波图，根据所述电流基波图获取电流最大值和电流最大值突变量，所述电流最大值超过所述电流最大阈值并且所述电流最大值突变量持续增大时认为出现一次故障；发送故障信号至所述故障记录模块，包括以下步骤：

25、所述故障判别模块接收所述故障判别信号后，以接收所述故障判别信号的时刻最为基准时刻，获取基准时刻后8个周期的电流基波图；

26、根据所述电流基波图获取电流最大值，将所述电流最大值标记it，单位为a；其中，t为电流基波的周期编号，t的取值为1,2，3……8；

27、根据所述电流基波幅值获取电流最大值突变量，将所述电流最大值突变量标记为δit；

28、所述电流最大值突变量的计算公式为：δit＝it-it-1；

29、所述故障判别模块设定电流最大阈值，所述电流最大阈值标记为imax’；

30、当所述电流最大值超过所述电流最大阈值并且所述电流最大值突变量持续增大时认为出现一次故障；

31、所述故障判别模块生成故障信号，并将所述故障信号发送至所述故障记录模块。

32、优选的，所述故障记录模块获取短路电流基波图，将所述短路电流基波图存储至数据库内，并通知负责人处理短路电流，包括以下步骤：

33、所述故障记录模块接收所述故障信号后，获取基准时刻前8个周期和后16个周期的电流基波图，并将所述电流基波图标记为短路电流基波图；

34、将所述短路电流基波图存储至数据库内；

35、所述故障记录模块将所述短路电流基波图发送至负责人的智能终端；

36、负责人通过智能终端接收所述短路电流基波图后对短路电流进行处理。

37、优选的，所述智能终端包括智能数据和电脑。

38、优选的，所述数据采集模块与所述数据处理模块通信和/或电气连接；

39、所述数据处理模块与所述故障判别模块通信和/或电气连接；

40、所述故障判别模块与所述故障记录模块通信和/或电气连接；

41、所述故障记录模块与所述数据库通信和/或电气连接。

42、一种光伏电站的短路电流监测方法，包括以下步骤：

43、s1：获取电流有效值；

44、s2：根据电流有效值获取电流突变量，将电流有效值和电流突变量标记为特征量，当特征量满足触发规则时，发送故障判别信号；

45、s3：获取电流基波图，根据电流基波图获取电流最大值和电流最大值突变量；电流最大值超过电流最大阈值；并且电流最大值突变量持续增大时认为出现一次故障，发送故障信号；

46、s4：获取短路电流基波图，将短路电流基波图存储至数据库内，并通知负责人处理短路电流。

47、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

48、本发明通过数据采集模块获取电流有效值；并将电流有效值发送至数据处理模块；数据处理模块根据电流有效值获取电流突变量，将电流有效值和电流突变量标记为特征量，当特征量满足触发规则时，发送故障判别信号至故障判别模块；故障判别模块获取电流基波图，根据电流基波图获取电流最大值和电流最大值突变量；电流最大值超过电流最大阈值；并且电流最大值突变量持续增大时认为出现一次故障，发送故障信号至故障记录模块；故障记录模块获取短路电流基波图，将短路电流基波图存储至数据库内，并通知负责人处理短路电流；实现了对短路电流进行检测，具备实时性特点，极大地提高了计算的准确度，为检修时提供了真实可靠的依据。

技术特征：

1.一种光伏电站的短路电流监测系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据处理模块、故障判别模块、故障记录模块以及数据库；各个模块之间基于数字信号进行信息交互；

2.根据权利要求1所述的一种光伏电站的短路电流监测系统，其特征在于，所述数据采集模块获取电流有效值，包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的一种光伏电站的短路电流监测系统，其特征在于，所述数据处理模块根据所述电流有效值获取电流突变量，将所述电流有效值和所述电流突变量标记为特征量，当所述特征量满足触发规则时，发送故障判别信号至所述故障判别模块，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种光伏电站的短路电流监测系统，其特征在于，所述触发规则为电流有效值超出电流有效阈值或电流突变量超出电流突变阈值。

5.根据权利要求1所述的一种光伏电站的短路电流监测系统，其特征在于，所述故障判别模块获取电流基波图，根据所述电流基波图获取电流最大值和电流最大值突变量，所述电流最大值超过所述电流最大阈值并且所述电流最大值突变量持续增大时认为出现一次故障；发送故障信号至所述故障记录模块，包括以下步骤：

6.根据权利要求1所述的一种光伏电站的短路电流监测系统，其特征在于，所述故障记录模块获取短路电流基波图，将所述短路电流基波图存储至数据库内，并通知负责人处理短路电流，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种光伏电站的短路电流监测系统，其特征在于，所述智能终端包括智能数据和电脑。

8.根据权利要求1所述的一种光伏电站的短路电流监测系统，其特征在于，所述数据采集模块与所述数据处理模块通信和/或电气连接；

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种光伏电站的短路电流监测系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种光伏电站的短路电流监测方法及系统，涉及光伏电站应用技术领域，解决了短路电流监测的技术问题；通过数据采集模块获取电流有效值；数据处理模块根据电流有效值获取电流突变量，将电流有效值和电流突变量标记为特征量，当特征量满足触发规则时，发送故障判别信号；故障判别模块获取电流基波图，根据电流基波图获取电流最大值和电流最大值突变量；电流最大值超过电流最大阈值；并且电流最大值突变量持续增大时认为出现一次故障，发送故障信号；故障记录模块获取短路电流基波图，通知负责人处理短路电流；实现了对短路电流进行检测，具备实时性特点，极大地提高了计算的准确度，为检修时提供了真实可靠的依据。

技术研发人员：邹伟民,康书文,张维民,邹嘉逸,吉跃华
受保护的技术使用者：江苏传艺钠离子电池研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15