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摘要
串联直流电弧故障是光伏系统电气火灾的主要诱因，在系统运维中不仅需要识别电弧故障，更需要确定电弧故障的发生位置。针对光伏串联直流电弧故障定位问题，该文提出一种基于电弧电磁辐射信号广义互相关时延估计的故障定位方法。搭建光伏串联直流电弧故障定位试验平台，分析光伏串联直流电弧电磁辐射信号特性，其在电弧产生初期具有明显的脉冲变化特征，且电弧电磁辐射信号强度与电流变化率成正比。通过对比分析，选取性能较为均衡的Vivaldi天线进行电弧电磁辐射信号测量，其带宽为100 MHz～1 GHz。采用4根天线构成的Vivaldi天线阵列进行电弧故障定位，其天线分别位于棱长1 m的正三棱锥顶点。利用最大似然加权算法进行广义互相关时延估计的加权处理，减少信号噪声影响；同时用最小二乘法进行电弧电磁辐射信号互相关频谱峰值拟合，从而减小频谱计算中栅栏效应的影响。试验结果表明，所提方法的定位误差在15%以内，为基于电弧电磁辐射的故障定位策略应用提供了依据。
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单位国网北京市电力公司; 河北工业大学
