一种光伏逆变器漏电流检测方法

摘要

本发明提供了一种基于加权滑动平均预测法的光伏逆变器漏电流检测方法，将漏电流的变化程度量化为漏电流和其作用时间的积分，通过加权滑动平均预测的方法，实现对漏电流的动态保护。仿真和实验结果显示所提方法对动态漏电流变化的保护是有效的，符合安规要求，可以应用于具有时间阶梯特性的动态保护领域。

主权项

一种光伏逆变器漏电流检测方法，其特征在于包括以下步骤：一、采用加权滑动平均预测法确定增量面积和阀值的计算方法1)基本增量面积的确定设定对象运动方程为y＝f(xk)，对象时间从xk变化到xk+n，输出相应从yk变化到yk+n，将这段时间变化的程度用增量面积表示，利用冲量等效原理，增量面积ΔS用公式(1)表示为： ΔS = ∫ x k x k + n f ( x ) dx - f ( x k ) × ( x k + n - x k ) - - - ( 1 ) ≈ y k × ( x k + 1 - x k ) + y k + 1 × ( x k + 2 - x k + 1 ) + . . . + y k + n - 1 × ( x k + n - x k + n ) - y k × ( x k + n - x k ) 式中：x表示时间，y表示漏电流，k表示经过离散化处理后的结果，n表示时间窗口范围；设采样时间为固定的Ts，那么xk+i＝xk+i×Ts    (2)式中：i表示第i个采样点；把公式(2)代入公式(1)，得：ΔS＝(yk+1-yk)×Ts+(yk+2-yk)×Ts+...+(yk+n-1-yk)×Ts    (3)2)对增量面积加权若yk+i相对于yk变化范围比较大时，我们期望表示变化程度的ΔS应相应加强，而yk+i相对于yk变化范围比较小时，期望表示变化程度的ΔS相应减弱；用权重系数ηi与(yk+i-yk)的乘积来表示变化程度是否要加强，加权后的增量面积ΔS用公式(4)表示为：ΔS＝[(yk+1-yk)×ηk+(yk+2-yk)×ηk+1+...+(yk+n-1-yk)×ηk+n-2]×Ts    (4)所述的权重系数ηi采用运动方程y＝f(x)为阶跃曲线时的特殊情况来确定：设ΔS在xk+m时就达到阀值ΔSlimit，其中，m表示阶跃量持续的时间长度，且m≤n，ΔSlimit表示对应于漏电流最大程度变化、最快时间响应要求时的增量面积，如此可得ΔSlimit＝[(yk+1-yk)×ηk+(yk+2-yk)×ηk+1+...+(yk+m-1-yk)×ηk+m-2]×Ts    (5)yk+1＝yk+2＝...＝yk+m-1＝yk+m＝...＝yk+n                                   (6)ηk＝ηk+1＝...＝ηk+m-2＝ηk+m-1＝...＝ηk+n-1                            (7)把公式(6)和公式(7)代入公式(5)：ΔSlimit＝[(yk+1-yk)×ηk×(m-1)]×Ts                                      (8)所以根据公式(8)可得： η k = Δ S limit ( y k + 1 - y k ) × ( m - 1 ) × Ts - - - ( 9 ) 二、实时监控漏电流1)根据公式(8)计算出需要保护的阀值ΔSlimit；2)根据公式(9)计算出各段漏电流程度变化及其对应时间响应的权重系数ηi，进而实时根据公式(4)计算出ΔS；3)若ΔS≥ΔSlimit，则报故障；反之，ΔS＜ΔSlimit，则无故障，继续滑动窗口，Ts时间后，获取新的yk+n，再重新计算新的ΔS，并与ΔSlimit比较。