故障电弧检测方法

摘要

本发明公开了一种能有效提高故障电弧的辨别和判定准确性的故障电弧检测方法，以电弧的普遍特征为基础，通过采集每周期的电流数据来分析电流波形是否存在正负半周不对称、周期差异过大，来判断是否发生了电弧故障，相对于现有技术，可以提高对故障电弧判断的准确性和精度，减少了AFCI产品的误动率。

主权项

1.一种故障电弧检测方法，包括以下步骤：1）以3200Hz的采样频率采集220V/50Hz交流电一个周期的电流值，得到离散的64个电流值，记为I₀、I₁、……、I₆₃，组成该周期的电流波形数据集合；2）通过对比当前周期的电流值I₀、I₁、……、I₆₃和正常周期电流值I0₀、I0₁、……、I0₆₃来判断当前电流波形是否与正常周期电流的波形有不同，具体计算公式如下：$I_{\mathrm{per}}=\underset{0}{\overset{63}{\Sigma }}|{I0}_k-I_k|$得到表征当前电流周期与正常电流周期差异的参数I_per。3）将I_per与伐值β₁比较，若I_per＜β₁，则用I₀、I₁、......、I₆₃中数值更新I0₀、I0₁、……、I0₆₃，并进入步骤1）；若I_per＞β₁，则进入步骤4）；4）计算当前周期的电流的平均值来判断该周期电流波形的正负半周是否对称，具体计算公式如下：$I_{\mathrm{aver}}=\frac{1}{64}\underset{0}{\overset{63}{\Sigma }}{I}_k$得到表征电流正负半周是否对称的参数I_aver；5）统计当前周期内的64个电流值中在0附近的值的个数，来表征该周期的电流是否存在平肩部，具体的计算式为：$N=\underset{0}{\overset{63}{\Sigma }}{Z}_k$其中，得到表示0附近值个数的参数N；6）计算当前周期中相邻两个电流值的差值，找出其中最大值来表征该周期电流值最大变化率，具体计算式为：D＝max(di₁,di₂,…,di₆₃)其中，di_k＝I_k-I_k-1得到表征电流变化率最大值的参数D；7）将参数I_aver、N、D同伐值β₂、β₃、β₄比较，若其中任意两个参数大于伐值，则判断该周期为故障周期，并进入步骤8）；反之，则用I₀、I₁、……、I₆₃中数值更新I0₀、I0₁、......、I0₆₃，然后进入步骤1）进行下一周期的判断；8）重复步骤1）至步骤7），计算相邻的25个周期内故障周期的数量Sum；9）判断相邻的25个周期中故障周期的数量Sum是否大于或等于8，若Sum≥8，则判断为出现了电弧故障；若Sum<8，进入步骤1）。