Pablo Paz · Robert Hebner · Angelo Gattozzi · Shannon Strank · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月

本文基于兆瓦级直流微电网实验结果，对串联电弧故障特性进行表征。高功率串联电弧因电流水平高导致等离子体电导率增加，在小气隙下呈现稳定线性阻抗特性；随着气隙增大，受热对流与压力影响，电弧趋于不稳定并表现出非线性特征。电路大电感与电弧不稳定性共同影响其电压电流行为。小气隙下的稳定等离子体缺乏高频分量，使传统检测方法失效。所提出的串联电弧故障模型与实验结果高度吻合，可支持高功率直流微电网保护方案的优化设计。

解读: 该串联电弧故障特性研究对阳光电源直流侧产品安全至关重要。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，高功率直流母线（1500V系统）面临与文中兆瓦级场景相似的电弧风险。研究揭示的小气隙稳定电弧缺乏高频特征，直接挑战传统AFCI检测算法有效性，提示需开发基于非线性阻抗特征的新型检测方法。...