基于dsp的直流系統瞬間接地在線監測方法及裝置制造
【專利摘要】本發明是基于DSP的直流系統瞬間接地在線監測方法及裝置制造，旨在提供一種能快速鎖定直流系統發生3?10秒內瞬間接地故障支路的在線監測裝置，同時能記憶儲存瞬間接地信息，即使接地消失后，通過USB接口拷錄接地信息，能及時保留短時接地的第一手數據信息。本發明采用觸摸屏人機交互界面設置參數和監測顯示界面，操作方便易懂。本發明能實時監控直流系統電壓、絕緣狀態量，顯示瞬間接地支路號、瞬間接地阻值、瞬間接地時間。本發明具有RS485通訊接口和無線通訊功能，實現數據遠程傳輸及監控。
【專利說明】基于DSP的直流系統瞬間接地在線監測方法及裝置制造
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及一種直流系統瞬間接地在線監測方法及裝置制造，屬于直流系統監測領域。
【背景技術】
[0003]直流系統接地故障時常發生，對于永久性接地故障，絕緣裝置都能監測和巡檢，但是對于間歇性的、短時性的接地故障，因持續的時間短，往往是絕緣監測裝置還沒有巡檢出支路接地信號就消失了，目前國內安裝運行的在線絕緣監測裝置都不能監測和巡檢直流系統瞬間接地故障，一旦直流系統發生瞬間短時接地故障，工作人員難以判斷接地發生在哪一條回路，不能及時的排查處理故障，不僅增加了工作人員的工作負擔和心理壓力，同時也給電網的安全運行埋下嚴重隱患。
【發明內容】
[0004]本發明需要解決的技術問題是，克服技術背景的不足，提供一種基于DSP快速處理系統的直流系統瞬間接地故障的在線監測方法及裝置。以解決直流系統發生3-10秒的瞬間接地時，能實現快速鎖定瞬間接地支路，記憶儲存瞬間接地信息，即使接地消失后，通過USB接口拷錄接地信息，能及時保留短時接地的第一手數據信息，便于電廠/電站工作人員分析和后續觀察處理接地故障。
[0005]一種基于DSP快速處理系統的直流系統瞬間接地故障的在線監測方法及裝置，其技術特征在于包括以下內容:
(I)母線絕緣監測
只要測出母線電壓U、正對地電壓U+、負對地電壓U-，就可計算出正對地電阻值R+、負極對地電阻值R-，母線絕緣R ο通過“觸摸屏人機交互界面(7 )”顯示出母線電壓U、正對地電壓U+、負對地電壓U-、正對地電阻值R+、負極對地電阻值R-，母線絕緣R的值，實現實時監控直流系統電壓、絕緣狀態量。
[0006]母線電壓U、正對地電壓U+、負對地電壓U-的采集回路:通過“分壓網絡(8 )”對直流系統“母線電壓(20)”進行降壓處理，經“取樣電路(9)”采集降壓后的U+、U-電壓值，送入“A/D轉換(10)”把模擬量轉換成數字量，數字量送入“DSP控制器(I)”經計算處理可測出母線電壓U、正對地電壓U+、負對地電壓U-，進一步計算出正對地電阻值R+、負極對地電阻值R-，母線絕緣R。
[0007](2)接地信號注入
“DSP控制器(I)”計算出母線絕緣R后智能判斷若母線絕緣R的阻值低于通過“觸摸屏人機交互界面(7)”設置的告警值時，發出控制指令啟動“隔離驅動電路(2)”，驅動“瞬間接地電流Id產生電路(3)”輸出瞬間接地電流Id，通過“限流保護電路(19)”注入接地母線與大地之間。
[0008](3)瞬間接地支路巡檢
“DSP控制器(I)”計算出母線絕緣R后智能判斷若母線絕緣R的阻值低于通過“觸摸屏人機交互界面(7)”設置的告警值時，自動巡檢采集支路接地電流，在“觸摸屏人機交互界面
(7)”顯示出瞬間接地支路號、瞬間接地阻值、瞬間接地時間，瞬間接地時電壓狀態量。
[0009]支路接地電流采集回路:通過安裝在饋線支路上的“支路檢測互感器CT(4)”感應瞬間接地電流Id的大小，經“信號放大電路(5)”放大處理后送入“高速A/D轉換(6)”轉換成數字量，數字量送入“DSP控制器(I)”經計算處理，算出瞬間接地的電阻值，報出瞬間接地支路號、瞬間接地時間，發出瞬間接地告警信號，同時發出控制指令啟動“隔離驅動電路(11)”驅動“瞬間接地告警指示燈(12)”點亮，“瞬間接地告警節點(13)”動作。
[0010](4)接地信息下載
“DSP控制器(I)”算出瞬間接地的電阻值，報出瞬間接地支路號后，自動將接地信息，如接地阻值、接地支路號、接地時間，存入“瞬間接地存儲器(14)”內，通過“USB下載(15)”接口下載拷錄接地信息，即使接地消失后，通過USB接口拷錄接地信息，能及時保留瞬間接地的第一手數據信息，便于運維人員后續分析和觀察處理。
[00??] (5)數據傳輸
“DSP控制器(I)”算出瞬間接地的電阻值，報出瞬間接地支路號后，自動將接地信息通過“RS485(16)”通訊傳送到集中監控裝置。也可以通過“無線通訊(17)”把瞬間接地信息發送給“用戶終端(18)”實現數據遠程智能傳輸和監控。
[0012]本發明具有安全、實用等特點，有很好的推廣和實用價值，推廣應用將產生良好的經濟效益和社會效益。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明所述基于DSP直流系統瞬間接地在線監測方法及裝置制造的原理框圖。
[0014]圖2是本發明所述基于DSP直流系統瞬間接地在線監測方法及裝置制造的實施原理框圖。
[0015]
【具體實施方式】
[0016]本發明涉及一種基于DSP快速處理系統的直流系統瞬間接地在線監測方法及裝置制造。
[0017]圖2是本發明所述基于DSP直流系統瞬間接地在線監測方法及裝置制造的實施原理框圖。圖中，“負載(21)”在“母線電壓(20)”的負極發生3-10秒的瞬間接地，其接地電阻是
Rdo
[0018]本發明裝置的輸入量:母線電壓的正對地電壓U+、負對地電壓U-、大地，支路檢測互感器CT。
[0019]結合原理圖和實施原理框圖對本發明技術實施進行說明:
(I)母線絕緣監測只要直流系統發生瞬間接地，其正對地電壓U+、負對地電壓U-必然發生變化，裝置通過測出母線電壓U、正對地電壓U+、負對地電壓U—的值，就可計算出正對地電阻值R+、負極對地電阻值R-(R-也就是Rd阻值的大小)，母線絕緣R，并通過“觸摸屏人機交互界面(7)”顯示出母線電壓U、正對地電壓U+、負對地電壓U-的值，正對地電阻值R+、負極對地電阻值R- (R-=Rd )，母線絕緣R的值(R=R-=Rd )，實現實時監控直流系統電壓、絕緣狀態量。
[0020]母線電壓U、正對地電壓U+、負對地電壓U-的采集回路:將母線電壓的正對地電壓U+、負對地電壓U-、大地接入裝置。裝置通過“分壓網絡(8)”對直流系統“母線電壓(20)”進行降壓處理，經“取樣電路(9)”采集降壓后的U+、U-電壓值，送入“A/D轉換(10)”把模擬量轉換成數字量，數字量送入“DSP控制器(I)”經計算處理可測出母線電壓U、正對地電壓U+、負對地電壓U-，進一步計算出正對地電阻值R+、負極對地電阻值R-，母線絕緣R。
[0021](2)接地信號注入
“DSP控制器(I)”計算出母線絕緣R=Rd后智能判斷若母線絕緣Rd的阻值低于通過“觸摸屏人機交互界面(7)”設置的告警值時，發出控制指令啟動“隔離驅動電路(2)”，驅動“瞬間接地電流Id產生電路(3)”輸出瞬間接地電流Id，通過“限流保護電路(19)”注入負極與大地之間。
[0022](3)瞬間接地支路巡檢
“DSP控制器(I)”計算出母線絕緣R=Rd后智能判斷若母線絕緣Rd的阻值低于通過“觸摸屏人機交互界面(7)”設置的告警值時，裝置自動巡檢采集支路接地電流，通過運算處理后在“觸摸屏人機交互界面(7)”顯示出瞬間接地支路號、瞬間接地阻值Rd、瞬間接地時間，瞬間接地時電壓狀態量。
[0023]支路接地電流采集回路:通過安裝在饋線支路上的“支路檢測互感器CT(4)”感應瞬間接地電流Id的大小，經“信號放大電路(5)”放大處理后送入“高速A/D轉換(6)”轉換成數字量，數字量送入“DSP控制器(I)”經計算處理，算出瞬間接地的電阻值為Rd，報出瞬間接地支路號、瞬間接地時間，發出瞬間接地告警信號，同時發出控制指令啟動“隔離驅動電路
(11)”驅動“瞬間接地告警指示燈(12)”點亮，“瞬間接地告警節點(13)”動作。
[0024](4)接地信息下載
“DSP控制器(I)”算出瞬間接地的電阻值為Rd，發接地告警信號，同時自動將接地信息，如接地阻值Rd、接地支路號、接地時間，存入“瞬間接地存儲器(14)”內，通過“USB下載(15)”接口下載拷錄接地信息。
[0025](5)數據傳輸
“DSP控制器(I)”算出瞬間接地的電阻值Rd，發接地告警信號，同時自動將接地信息通過“RS485(16)”通訊傳送到集中監控裝置。通過“無線通訊(17)”把瞬間接地信息發送給“用戶終端(18)”實現數據遠程智能傳輸和監控。
【主權項】
1.一種基于DSP的直流系統瞬間接地在線監測方法及裝置制造，其技術原理特征在于: (1)母線絕緣監測 只要測出母線電壓U、正對地電壓U+、負對地電壓U-，就可計算出正對地電阻值R+、負極對地電阻值R-，母線絕緣R，母線電壓U、正對地電壓U+、負對地電壓U-的采集回路:通過“分壓網絡(8)”對直流系統“母線電壓(20)”進行降壓處理，經“取樣電路(9)”采集降壓后的U+、U-電壓值，送入“A/D轉換(10)”把模擬量轉換成數字量，數字量送入“DSP控制器(I)”經計算處理可測出母線電壓U、正對地電壓U+、負對地電壓U-，就能計算出正對地電阻值R+、負極對地電阻值R-，母線絕緣R，在“觸摸屏人機交互界面(7 )”顯示出母線電壓U、正對地電壓U+、負對地電壓U-、正對地電阻值R+、負極對地電阻值R-，母線絕緣R的值，實現實時監控直流系統電壓、絕緣狀態量； (2)接地信號注入 “DSP控制器(I)”計算出母線絕緣R后智能判斷若母線絕緣R的阻值低于通過“觸摸屏人機交互界面(7)”設置的告警值時，發出控制指令啟動“隔離驅動電路(2)”，經隔離后驅動“瞬間接地電流Id產生電路(3)”輸出瞬間接地電流Id，通過“限流保護電路(19)”注入接地母線與大地之間； (3)瞬間接地支路巡檢 “DSP控制器(I)”計算出母線絕緣R后智能判斷若母線絕緣R的阻值低于通過“觸摸屏人機交互界面(7)”設置的告警值時，自動巡檢采集支路接地電流，在“觸摸屏人機交互界面(7)”顯示出瞬間接地支路號、瞬間接地阻值、瞬間接地時間，瞬間接地時電壓狀態量，支路接地電流采集回路:通過安裝在饋線支路上的“支路檢測互感器CT(4)”感應瞬間接地電流Id的大小，經“信號放大電路(5)”放大處理后送入“高速A/D轉換(6)”轉換成數字量，數字量送入“DSP控制器(I)”經計算處理，算出瞬間接地的電阻值，報出瞬間接地支路號、瞬間接地時間，發出瞬間接地告警信號，同時發出控制指令啟動“隔離驅動電路(11)”驅動“瞬間接地告警指示燈(12)”點亮，“瞬間接地告警節點(13)”動作； (4)接地信息下載 “DSP控制器(I)”算出瞬間接地的電阻值，報出瞬間接地支路號后，自動將接地信息，如接地阻值、接地支路號、接地時間，存入“瞬間接地存儲器(14)”內，通過“USB下載(15)”接口下載拷錄接地信息，即使接地消失后，通過USB接口拷錄接地信息，能及時保留瞬間接地的第一手數據信息，便于運維人員后續分析和觀察處理； “DSP控制器(I)”算出瞬間接地的電阻值，報出瞬間接地支路號后，自動將接地信息通過“RS485(16)”通訊傳送到集中監控裝置，通過“無線通訊(17)”把瞬間接地信息發送給“用戶終端(18)”實現數據遠程智能傳輸。2.根據權利要求1所述基于DSP的直流系統瞬間接地在線監測方法及裝置制造，其特征在于“母線絕緣監測”，只要測出母線電壓U、正對地電壓U+、負對地電壓U-，就可計算出正對地電阻值R+、負極對地電阻值R-，母線絕緣R。3.根據權利要求1所述基于DSP的直流系統瞬間接地在線監測方法及裝置制造，其特征在于“接地信號注入”，“DSP控制器(I)”計算出母線絕緣R后智能判斷若母線絕緣R的阻值低于通過“觸摸屏人機交互界面(7)”設置的告警值時，發出控制指令啟動“隔離驅動電路(2)”，經隔離后驅動“瞬間接地電流Id產生電路(3)”輸出瞬間接地電流Id，通過“限流保護電路(19 )”注入接地母線與大地之間。4.根據權利要求1所述基于DSP的直流系統瞬間接地在線監測方法及裝置制造，其特征在于“接地信息下載”，“DSP控制器(I)”算出瞬間接地的電阻值，報出瞬間接地支路號后，自動將接地信息，如接地阻值、接地支路號、接地時間，存入“瞬間接地存儲器(14)”內，通過“USB下載(15)”接口下載拷錄接地信息。5.根據權利要求1所述基于DSP的直流系統瞬間接地在線監測方法及裝置制造，其特征在于“數據傳輸”，“DSP控制器(I)”算出瞬間接地的電阻值，報出瞬間接地支路號后，通過“無線通訊(17)”把瞬間接地信息發送給“用戶終端(18)”實現數據遠程智能傳輸和監控。6.根據權利要求1所述基于DSP的直流系統瞬間接地在線監測方法及裝置制造，其特征在于“瞬間接地支路巡檢”，“DSP控制器(I)”計算出母線絕緣R后智能判斷若母線絕緣R的阻值低于通過“觸摸屏人機交互界面(7)”設置的告警值時，自動巡檢采集支路接地電流，在“觸摸屏人機交互界面(7)”顯示出瞬間接地支路號、瞬間接地阻值、瞬間接地時間，瞬間接地時電壓狀態量。
【文檔編號】G01R31/08GK105938175SQ201610376016
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】石建輝, 毛舉, 盧波
【申請人】貴陽英納瑞電氣有限公司