张国军，李浩文，葛 群，季淑洁

（1.辽宁工程技术大学电气与控制工程学院，葫芦岛 125105；2.国网冀北电力有限公司怀来县供电分公司，张家口 075400）

随着光伏发电规模的不断扩大和发电形式的多样化，光伏系统防电气火灾问题日益受到关注。在光伏发电系统中引发电气火灾的主要原因是故障电弧。在太阳能发电不断向小型化发展的今天，住宅和商业建筑上大量安装光伏发电设备，这需要有更可靠的安全措施对光伏发电系统实施保护[1-2]。光伏发电系统故障电弧分为串联电弧、并联电弧和对地电弧3 种形式，其中串联电弧故障参数特征最复杂。串联电弧故障不是一个持续过程，包含有3 种状态，既有持续一段时间的接触电弧，也有持续电弧作用下导线被烧断的拉伸电弧，还有从断开到正常变化过程的短时电弧，三者往复交替如图1 所示，这对检测装置的识别和判断能力提出了更高要求。

图1 间断电弧电流波形Fig.1 Current waveform of discontinuous arc

故障电弧的研究最早是在交流电压源系统开始的，在该领域有较多的研究成果。但这些成果不能简单地引用，因为光伏发电系统的电源特性与交流系统有本质性区别。光伏电池正常工作可等效为直流电流源，内部本身存在二极管特性，使其输出特性区别于传统直流电源，造成光伏系统电弧故障检测方法的特殊性。光伏系统故障电弧，受系统环境例如光照强度、环境温度、阴影遮挡等影响较大，造成光伏故障电弧发生过程的不确定性。……