[发明专利]交流窜入直流系统的监测装置和监测方法

说明书

本发明公开了一种交流窜入直流系统的监测装置和监测方法，监测装置包括：交流信号分离放大模块、控制模块和输出驱动模块；控制模块用于根据预设矩形算法确定转换交流信号对应的交流分量是否越限，并在越限时向输出驱动模块输出驱动信号；其中，矩形算法包括将转换交流信号以设定时间周期标称为矩形长度，将转换交流信号在设定时间周期的结束时间点和开始时间点的电压幅值的差值的绝对值标称为矩形宽度，计算设定时间周期对应的矩形面积，并计算一个周波内的各设定时间周期对应的矩形面积的累加和。本发明的预设矩形算法既可以对固定频率的交流分量进行监测，又可以对频率可变的交流分量进行监测，从而提高监测装置的准确性。

技术领域

本发明实施例涉及直流电力设备监测技术领域，尤其涉及一种交流窜入直流系统的监测装置和监测方法。

背景技术

电力系统中各个变电站二次直流系统安全可靠运行对于电力系统安全可靠运行至关重要，在实际运行过程中，由于一个屏柜内既有交流电又有直流电，供电线缆又较长，交直流端子相隔较近，因误接线、绝缘降低等原因造成交流电源窜入直流系统。《DL/T1392-2014直流电源系统绝缘监测装置技术条件》中规定，“当变电站直流系统需具备交流窜入告警功能，当直流系统发生有效值10V及以上的交流窜电故障时，应能发出交流窜入故障告警，并显示窜入交流电压的幅值”。

目前的交流窜入直流系统的监测装置通过瞬时值采集法将直流系统对地电压中的交流电所有周波内的幅值与一电压阈值进行比较，即可确定直流系统中的交流分量是否越限。

现有的交流窜入直流系统的监测装置只能对固定频率的交流分量进行监测，无法对频率可变的交流分量进行监测。

发明内容

本发明提供一种交流窜入直流系统的监测装置和监测方法，既可以对固定频率的交流分量进行监测，又可以对频率可变的交流分量进行监测，从而提高监测装置的准确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种交流窜入直流系统的监测装置，包括：交流信号分离放大模块、控制模块和输出驱动模块；交流信号分离放大模块的输入端接入直流系统，交流信号分离放大模块的输出端与控制模块电连接；交流信号分离放大模块用于分离直流系统中的交流分量，并对分离出的交流分量进行隔离放大以及滤波处理后得到转换交流信号输出至控制模块；控制模块用于根据预设矩形算法确定转换交流信号对应的交流分量是否越限，并在越限时向输出驱动模块输出驱动信号；其中，矩形算法包括将转换交流信号以设定时间周期标称为矩形长度，将转换交流信号在设定时间周期的结束时间点和开始时间点的电压幅值的差值的绝对值标称为矩形宽度，计算设定时间周期对应的矩形面积，并计算一个周波内的各设定时间周期对应的矩形面积的累加和；输出驱动模块的输入端与控制模块电连接，用于根据输出驱动信号输出告警指示信号。

可选地，交流信号分离放大模块包括交流信号分离电路和线性光耦隔离放大电路；交流信号分离电路的输入端接入直流系统，交流信号分离电路的输出端与线性隔离光耦放大电路的输入端电连接，线性隔离光耦放大电路的输出端与控制模块电连接；交流信号分离电路用于对直流系统中的交流分量进行分离；线性隔离光耦放大电路用于将对交流信号分离电路分离出的交流分量进行隔离放大以及滤波处理后的得到转换交流信号输出。

可选地，交流信号分离电路包括第一电容、第二电容、第一电阻分离单元和第二电阻分离单元；其中，第一电容的第一端连接直流系统的电源正极端，第一电容的第二端连接第一电阻分离单元的第一端，第一电阻分离单元的第二端作为交流信号分离电路的第一输出端；第二电容的第一端连接直流系统的电源负极端，第二电容的第二端连接第二电阻分离单元的第一端，第二电阻分离单元的第二端作为交流信号分离电路的第二输出端；其中，第一电阻分离单元和第二电阻分离单元均包括串联在自身第一端和第二端之间的至少一个电阻。