2022113223568用于光伏逆变器的拉弧检测装置及方法.pdf

(19)国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN115656740A
(43)申请公布日2023.01.31
(21)申请号202211322356.8
(22)申请日2022.10.27
(71)申请人无锡天青元储智能科技有限公司
地址214000江苏省无锡市新吴区景贤路6
号中国物联网国际创新园H1-1001
(72)发明人张家宜胡开国
(74)专利代理机构无锡市汇诚永信专利代理事
务所(普通合伙)32260
专利代理师郭慧
(51)Int.Cl.
G01R31/12(2006.01)
H02S50/10(2014.01)

权利要求书2页说明书7页附图3页
(54)发明名称
用于光伏逆变器的拉弧检测装置及方法
(57)摘要
本发明公开了一种用于光伏逆变器的拉弧
检测装置及方法，其可提高适用范围，可提高拉
弧故障检测准确性，可减少误报，拉弧检测装置
连接逆变器与光伏组件之间的线路，直流拉弧故
障检测装置包括电信号采样模块、信号处理模
块、拉弧故障检测模块，电信号采样模块用于检
测线路电流信号、光伏组件端口电压信号，信号
处理模块用于对电流信号、电压信号进行放大、
滤波处理，获取处理后的第一电流信号、第一电
压信号，通过拉弧故障检测模块分别判断是否发
生拉弧故障及拉弧故障类型，检测方法包括：基
于第一电流信号的频域特征值、时域特征值，判
断线路中是否存在拉弧故障，基于第一电压信号
的时域特征值，判断此次拉弧故障为接地拉弧还
是串联拉弧。
CN115656740A
CN115656740A权利要求书1/2页

1.一种用于光伏逆变器的拉弧检测装置，逆变器的一端通过线路与光伏组件连接，另
一端连接电网，所述逆变器包括主控制器，直流拉弧故障检测装置与所述线路电连接，与所
述主控制器通信连接，所述直流拉弧故障检测装置用于对所述线路的直流拉弧故障进行检
测，其特征在于，所述直流拉弧故障检测装置包括电信号采样模块、信号处理模块、拉弧故
障检测模块，所述电信号采样模块的一端与所述线路连接，用于检测线路中的电流信号以
及所述光伏组件与线路连接端口的电压信号或线路与逆变器连接端口的电压信号；
所述直流拉弧故障检测装置的另一端与所述信号处理模块的一端连接，所述信号处理
模块用于对所述电流信号、电压信号进行放大、滤波处理，获取处理后的第一电流信号、第
一电压信号；
所述信号处理模块的另一端连接所述拉弧故障检测模块，所述拉弧故障检测模块用于
判断是否发生拉弧故障及拉弧故障类型。
2.根据权利要求1所述的用于光伏逆变器的拉弧检测装置，其特征在于，所述电信号采
样模块包括电流信号采样单元、电压信号采样单元，所述电流信号采样单元的输入端串联
所述线路，所述电压信号采样单元的输入端连接光伏组件与线路连接端口或线路与逆变器
连接端口，所述电流信号采样单元、电压信号采样单元的输出端均连接所述信号处理模块，
所述电流信号采样单元用于采集线路中的直流电流信号，所述电压信号采样单元用于采集
光伏组件与线路连接端口或线路与逆变器连接端口的电压信号。
3.根据权利要求2所述的用于光伏逆变器的拉弧检测装置，其特征在于，所述信号处理
模块包括放大器、带通滤波器、电压跟随器，所述电流信号采样单元的输出端依次连接放大
器、带通滤波器，所述放大器用于对采集的电流信号进行放大，所述带通滤波器用于对放大
后的电流信号进行滤波，获取所述第一电流信号，所述电压信号采集单元的输出端连接所
述电压跟随器，所述电压跟随器用于对所述电压信号采集单元采集的电压信号进行跟随处
理，获取所述第一电压信号，并将第一电压信号传输至所述拉弧故障检测模块。
4.根据权利要求3所述的用于光伏逆变器的拉弧检测装置，其特征在于，所述拉弧故障
检测模块包括ADC单元、DSP处理器，所述带通滤波器的输出端、电压跟随器的输出端均依次
连接所述ADC单元、DSP处理器，所述ADC单元用于对滤波后的电流信号、电压信号转换为数
字信号，所述DSP处理器用于对所述数字信号进行处理。
5.根据权利要求4所述的用于光伏逆变器的拉弧检测装置，其特征在于，所述带通滤波
器包括第一比较器U1、第二比较器U2，所述第一比较器U1的同相输入端分别连接电容C2一
端、电阻R2一端，所述第一比较器U1的反向输入端连接电容C3一端、第一比较器U1的输出
端，所述电容C3另一端分别连接电阻R1一端、电阻R2另一端，所述电容C2另一端分别连接电
容C1一端、电压源Vref，所述电阻R1另一端连接电压源Vin，所述第一比较器U1的输出端连
接电容C4一端，所述电容C4另一端分别连接电容C5一端、电阻R4一端，所述电容C5另一端分
别连接电阻R3一端、第二比较器U2的同相输入端，所述电阻R3的另一端连接所述电压源
Vref，