由于太阳能在全球范围内分布均衡、广泛,且太阳能发电不存在耗费燃料、污染环境等问题,因此在全球能源逐渐枯竭的背景下得到了快速发展,越来越多的代替传统能源发电产业。然而随着光伏设备长时间运行及使用时间的增加,一些严重的问题也逐渐暴露出来。近几年光伏火灾事故不断被报道,其中大部分的火灾事故都被指是故障电弧所引起的。国外针对光伏系统直流故障电弧保护已经相继出台了一系列规范标准,并且越来越多的学者投入到对光伏故障电弧的研究之中。考虑到光伏电源是由大量电池板通过串并联的形式组成,其内部具有大量连接点,发生串联故障电弧的几率远大于并联电弧,因此文章主要针对光伏系统直流串联故障电弧进行了相关研究。在参考了前人对光伏系统故障电弧研究的基础上,搭建光伏系统串联故障电弧实验平台,以系统电流信号为研究基础研究故障电弧特征。首先对电弧的产生机理及数学模型进行了介绍,并简要概述了所用的基本理论方法。然后在时频域两个方面对电弧特征进行了分析,发现在时域中电弧电流平均值及峰峰值与正常电流有明显差别,而在频域中的小波₅b频段能量能较好的反应电弧特征,并能对阴影遮挡等环境因素进行有效区分,通过以上故障电弧时频域特征选定检测阈值,并以此为依据设计了故障电弧识别方法。最后采用将时频域特征结合,利用相应阈值对电弧故障进行循环判断的方法,对电弧故障进行检测识别试验,识别结果证明了所提电弧识别方法的有效性和可行性。