盖锡咨询-14日SNEC会议笔记 -SNEC(2024)前沿技术大会-储能电池及系统技术、应用与安全-基于 GD32H7 系列高性能 MCU 的直流拉弧检测方案

兆易创新 MCU BU 市场部部门高级经理柯亚军先生跟我们分享了基于 GD32H7 系列高性能 MCU 的直流拉弧检测方案。GD MCU的数字能源战略，包括产品、解决方案、生态协同三个大块。今天的汇报以其中一个解决方案——AFCI：基于AI算法的拉弧检测为主。

首先柯先生介绍了光伏系统中的电弧现象。在光伏系统中，接点松脱、接触不良、接线断裂、绝缘材料老化、碳化、电线受潮、腐蚀、绝缘材料破损等原因都可能产生电弧。由于光伏系统直流侧接线端子很多，发生电弧危害的可能性较高。因直流电弧不存在过零点，一旦产生就会持续燃烧，很难熄灭，极易造成火灾事故。

基于此，他提出了AFCI技术并阐释了其技术原理。电弧模型是一个时变非线性模型，电弧信号类似于白噪声信号，其能量在所有频谱上几乎都有分布，表现为不同频段能量的抬升。根据描述电弧特征信号能量与电弧电流和长度的关系示意图，有无电弧的系统，频谱存在明显差异，意味着可通过监测系统中的电学参数及其频谱变化判断电路中是否有电弧产生。

该AI方案具有如下特点：自动化和效率、准确性和细致性、迭代性、持续性学习、适应性和灵活性。产品还配置了强大的算法团队。柯先生分享了产品硬件层面的系统连接、硬件概览和硬件框图，还有软件层面的AFCI流程、数据采集、数据分析、基于GD32H757的ADC通道数、推理时间和最大支持通道数、算法特征、测试模型、修改阈值、整体通讯架构等多个示意图。