受电弧故障影响的光伏发电系统运行机制分析及其识别方法

《CPSS Transactions on Power Electronics and Applications》：Analysis of the operating mechanism of photovoltaic power generation systems constrained by arc faults and its identification methods

　　

摘要：

串联/并联电弧故障是光伏（PV）系统与升压转换器之间常见的问题。目前的研究缺乏能够描述电弧故障发生时系统运行机制及功率特性的统一模型。本文提出了一种基于串联/并联电弧约束的光伏-升压发电系统等效模型。首先，通过将电弧等效模型融入光伏模型中，得出系统在正常状态和故障状态下的输出特性；接着，在光伏-升压系统的功率转换与控制模型中加入电弧环节，揭示了两种类型电弧故障下系统的运行机制及功率传输特性。最后，结合电弧故障条件下光伏系统的多模态输出电压-电流特性以及升压转换器在最大功率点跟踪控制下的输入端电压-电流特性，设计了一种基于危险程度、易于工程实现的串联/并联电弧故障识别与分类方法，并验证了该方案的可行性。