监测交流电串入直流系统的装置及方法

摘要

本发明涉及一种直流绝缘监测装置及方法，其装置包括：两个平衡电阻，分别连接在直流母线正极与地之间、直流母线负极与地之间；采样信号调理单元，用于对提取的交流电信号进行调理，其输入接自平衡电阻；AD转换器，用于将调理后的交流模拟电信号转换成数字信号，其输入接采样信号调理单元的输出；处理器，用于对AD转换器输出的数字信号进行差分滤波运算，提取其中的交流电量，并进行判断，在检测到交流串入直流系统后，发出报警并记录直流母线的电压波形。本发明具有交流电串入直流系统监测功能，在检测到交流电串入直流系统后报警，并能记录直流母线的电压波形。

主权项

一种监测交流电串入直流系统的方法，运行在设置有平衡电桥，且平衡电桥的两只电阻分别连接在直流母线正极与地之间、直流母线负极与地之间的绝缘监测装置中，其特征在于包括以下步骤：1)用以下方法采集直流母线正极对地的电压U+和直流母线负极对地的电压U‑：设直流系统内可能串入的交流电频率为f，电压采样时间间隔为Δt，则在一个周期内的采样点数为：$n=\frac{1}{f\times \Delta t}$设在第一个周期内采集到的电压分别为u₁、u₂……u_n，下一周期采集到的电压分别为u_n+1、u_n+2……u_2n，对采集到的各电压按如下运算得出各电压与上一个电压的差值：Δu₁＝u₂‑u₁                     ……     Δu_n＝u_n+1‑u_n                     ……     Δu_2n‑1＝u_2n‑u_2n‑1在采集到u_n+1即采集n+1个电压后，对计算得到的Δu₁……Δu_n进行如下运算：$U_{ac}=A\times \sqrt{\frac{{{\mathrm{\Delta u}}_1}^2+\mathrm{......}+{{\mathrm{\Delta u}}_n}^2}{n}}$U_ac即为当前串入到直流系统的交流电的有效值，其中A为校正系数，2)对计算得到的U_ac与设定的报警值U_aca进行比较，若U_ac大于设定的报警值U_aca，则实施报警，并对故障波形进行记录，否则继续步骤3)；3)在采集第n+1个点以后，以后每采集一点即计算该点电压与上一个电压的差值，在采集u_x即采集x个电压后，此处x为电压采集的序号，其值大于n+1，对计算得到的Δu_x‑n…·Δu_x‑1进行如下运算：$U_{ac}=A\times \sqrt{\frac{{{\mathrm{\Delta u}}_{x-n}}^2+\mathrm{......}+{{\mathrm{\Delta u}}_{x-1}}^2}{n}}$4)在每个采样时间间隔Δt内，对计算得到的U_ac与设定的报警值U_aca进行比较；5)若U_ac大于设定的报警值U_aca，则实施报警，并对故障波形进行记录，否则返回步骤3)。