一种光伏直流电弧监测平台及其控制方法与流程

本发明涉及光伏发电，具体而言，涉及一种光伏直流电弧监测平台及其控制方法。

背景技术：

1、分布式光伏发电建于电力用户侧，大多处于工业或居民区，对于安全方面的要求越来越高。在光伏发电的各类安全事故中，电气火灾发生的频次最高，造成的损失最大，而电气火灾主要由直流电弧引起，因此提高电站对于电弧检测的安全防控水平，势在必行。

2、现有的光伏直流电弧监测技术多是在监测方法上进行研究和创新，但是设备现场运行环境复杂多变，而传统方案中的电弧检测算法所需执行环境相对固定，在将监测方法应用到实体设备上时，监测方法与实体设备之间有时不适配，使得监测系统在运行时，监测效率不高，适用范围有限。

技术实现思路

1、本发明所要解决的问题是传统方案中的电弧检测方法所需执行环境相对固定，有时难以适配实体设备，适用范围有限。

2、为解决上述问题，一方面，本发明提供了一种光伏直流电弧监测平台，包括电弧监测系统和配置选择模块；

3、所述配置选择模块，用于根据本地设备的当前容量和所述本地设备的当前数据传输速度，选择不同架构的所述电弧监测系统；

4、所述电弧监测系统包括采集模块、数据转换模块和神经网络计算模块；

5、所述采集模块，用于采集光伏侧电流的交流分量，并将所述交流分量发送给所述数据转换模块；

6、所述数据转换模块，用于将不同时间点采集到的所述交流分量转换成频率分量，并将所述频率分量发送给所述神经网络计算模块；

7、所述神经网络计算模块，用于将所述频率分量输入至预设的神经网络模型中，判断光伏发电系统是否发生电弧，生成分析结果；还用于当所述分析结果为判定所述光伏发电系统发生电弧时，控制相应的所述光伏侧的光伏逆变器执行拉弧处理。

8、可选地，所述电弧监测系统还包括神经网络训练模块；

9、所述神经网络计算模块还用于将所述分析结果发送给所述神经网络训练模块；

10、所述数据转换模块还用于将每一个所述分析结果对应的所述频率分量发送给所述神经网络训练模块；

11、所述神经网络训练模块，用于采用训练数据对预设的所述神经网络模型进行训练，得到训练后的所述神经网络模型的模型参数；还用于将训练得到的新的所述模型参数发送给所述神经网络计算模块，以使所述神经网络计算模块更新所述神经网络模型，其中，所述训练数据包括所述分析结果和每一个所述分析结果对应的所述频率分量。

12、可选地，所述电弧监测系统中的所述采集模块设置在本地设备层，所述神经网络训练模块设置在云端设备层，所述数据转换模块和所述神经网络计算模块设置在所述本地设备层或中央设备层。

13、可选地，所述根据本地设备的当前容量和所述本地设备的当前数据传输速度，选择不同架构的所述电弧监测系统，包括：

14、判断所述本地设备的所述当前容量是否大于或等于第一容量值；

15、当所述当前容量大于或等于所述第一容量值时，根据所述当前容量和第二容量值，选择所述数据转换模块和所述神经网络计算模块配置位置不同的所述电弧监测系统；

16、当所述当前容量小于所述第一容量值时，选择第三电弧监测系统，其中所述第三电弧监测系统中的所述数据转换模块和所述神经网络计算模块均设置在所述中央设备层。

17、可选地，所述当所述当前容量大于或等于所述第一容量值时，根据所述当前容量和第二容量值，选择所述数据转换模块和所述神经网络计算模块配置位置不同的所述电弧监测系统，包括：

18、当所述当前容量大于或等于所述第一容量值时，判断所述当前容量是否小于第二容量值；

19、当所述当前容量小于所述第二容量值时，选择第一电弧监测系统或所述第三电弧监测系统，其中，所述第一电弧监测系统中的所述数据转换模块设置在所述本地设备层，所述第一电弧监测系统中的所述神经网络计算模块设置在所述中央设备层；

20、当所述当前容量大于或等于所述第二容量值时，选择所述第一电弧监测系统、第二电弧监测系统或者所述第三电弧监测系统，其中，所述第二电弧监测系统中的所述数据转换模块和所述神经网络计算模块均设置在所述本地设备层。

21、可选地，所述根据本地设备的当前容量和所述本地设备的当前数据传输速度，选择所述数据转换模块和所述神经网络计算模块配置位置不同的所述电弧监测系统，包括：

22、判断所述本地设备的所述当前数据传输速度是否大于或等于传输速度阈值；

23、当所述当前数据传输速度大于或等于所述传输速度阈值时，选择第三电弧监测系统；

24、当所述当前数据传输速度小于所述传输速度阈值时，选择第一电弧监测系统或第二电弧监测系统。

25、可选地，所述将不同时间点采集到的所述交流分量转换成频率分量，并将所述频率分量发送给所述神经网络计算模块，包括：

26、将不同时间点采集到的所述交流分量转换成所述频率分量；

27、根据目标频率范围，对多个所述频率分量进行筛选，得到有效频率分量；

28、对所述有效频率分量进行数据压缩处理，以得到压缩数据；

29、将所述压缩数据发送给所述神经网络计算模块。

30、可选地，所述对所述有效频率分量进行数据压缩处理，以得到压缩数据包括：

31、根据所述有效频率分量的频率数值确定频率求和间隔，其中，当所述有效频率分量的所述频率数值处于第一预设频率范围时，确定所述频率求和间隔为第一频率求和间隔，当所述有效频率分量的所述频率数值处于第二预设频率范围时，确定所述频率求和间隔为第二频率求和间隔，所述第一预设频率范围的最大边界值小于或等于所述第二预设频率范围的最小边界值，所述第一频率求和间隔大于所述第二频率求和间隔；

32、根据所述频率求和间隔将所述有效频率分量划分为多组，分别确定每组的频率数值之和，将每组的所述频率数值之和作为所述压缩数据。

33、可选地，当所述神经网络计算模块设置在所述中央设备层时，所述中央设备层中的所述神经网络计算模块同时读取所述本地设备层中多个所述采集模块采集到的所述交流分量。

34、另外一方面，本发明还提供了一种光伏直流电弧监测平台的控制方法，包括：

35、根据本地设备的当前容量和所述本地设备的当前数据传输速度，选择不同架构的电弧监测系统；

36、使所述电弧监测系统执行光伏直流电弧监测方法，包括：

37、采集光伏侧电流的交流分量；

38、将不同时间点采集到的所述交流分量转换成频率分量；

39、将所述频率分量输入至预设的神经网络模型中，判断光伏发电系统是否发生电弧，生成分析结果；

40、当所述分析结果为判定所述光伏发电系统发生电弧时，控制相应的所述光伏侧的光伏逆变器执行拉弧处理。

41、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

42、本发明提供的一种光伏直流电弧监测平台及其控制方法，在电弧监测系统中采集模块采集光伏侧电流的交流分量，对光伏侧的电流进行实时采集监控，数据转换模块将不同时间点采集到的所述交流分量转换成频率分量，将时域数据转化成多个频率分量，以使进行数据分析，神经网络计算模块将所述频率分量输入至预设的神经网络模型中，判断光伏发电系统是否发生电弧，当判定所述光伏发电系统发生电弧时，控制相应的所述光伏侧的光伏逆变器执行拉弧处理，以此实现对光伏直流电流的监测，但是由于上述模块在执行过程中需要占用一定的存储空间，不同模块之间还需要进行数据的传输，本地设备不一定能够支持完整的配置上述所有模块，例如此时可以选择将部分模块配置在本地设备层，将其他模块配置在中央设备层或者云端设备层，从而形成多种不同的电弧监测系统，通过获取本地设备的当前容量和本地设备的当前数据传输速度，根据所述当前容量和当前数据传输速度选择不同架构的电弧监测系统，以使光伏直流电弧监测平台能够适应多种现场运行环境，让直流电弧监测方法能够在多种环境下得以顺利运行，保证数据处理的效率，提升监测效率。