光伏直流电弧电磁辐射特性分析与测量方法

• 作者: 张彦风 李奎 牛峰 王尧 赵双乐
• 来源期刊: 电工技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 光伏系统 直流电弧 电磁辐射 Hilbert分形天线 电弧故障
• 年，卷（期）: 2019,（14）
• 所属期刊栏目: 电机与电器
• 页码范围: 2913-2921
• 页数: 9页
• 分类号: TM501
• 字数: 4937字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.180711

摘要

直流故障电弧是威胁光伏系统安全运行的重要因素.该文研究光伏直流电弧电磁辐射信号特征及测量方法,探索电弧电磁辐射用于光伏直流电弧故障诊断与定位的可行性.直流电弧电磁辐射在时域呈现为一系列间断脉冲序列,其脉冲起始时刻与电弧电流突变时刻相对应,并且每个电磁辐射脉冲都是一个衰减的振荡信号.理论分析表明,电弧电磁辐射信号强度与电弧电流变化率近似成正比,电弧电磁辐射频谱最大值所对应频率与电弧电磁辐射脉冲宽度近似成反比.在此基础上,设计出一种用于电弧电磁辐射测量的三阶Hilbert分形天线,其有效频率范围为210～800MHz.实验结果表明,电弧电磁辐射强度与电流变化率的关系及其频谱最大值所对应频率与理论分析相吻合,验证了天线设计的正确性.此外,还分析了测量距离对电弧电磁辐射信号强度的影响,为电弧故障定位策略研究奠定了基础.