CN107765138B - 一种电网监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明主要涉及到电网检测系统，确切地说是提供一种带有电弧检测功能和带有监测电网直流电流值功能的电网监测系统，包括用于检测电网中电流值的第一检测单元，和包括用于检测电网中的电弧信息的第二检测单元，另外一个处理器用于撷取电流值和电弧信息藉此实现对电网的监测，能实时监测直流系统内各个支路电流，能实时检测直流电路中是否有有害电弧产生，以此来保障电力系统的正常运作。

Description

一种电网监测系统

技术领域

本发明主要涉及到电力系统，确切地说，是提供一种带有电弧检测功能和带有监测电网直流电流值功能的电网监测系统，能实时监测直流系统内各个支路电流，能实时检测直流电路中是否有有害电弧产生，以此来保障电力系统的正常运作。

背景技术

在现代电力系统中，为了提高电网的可靠性和安全性，已经进行了巨大的努力以避免电网系统中产生的负面电弧。电弧是一种没有规律而且极不稳定的高频变化现象，然而现有技术对电弧的有效监测仍然没有实现令人满意的解决方案。在电力系统中，当两个电极之间产生足够高的压差时，电弧就可能会发生，该电压引起电极之间的气体离子化，等离子会逐步形成，并且电流可以在电极之间流动，这样的等离子体潜在的可能会加热到几千摄氏度，直至引起设备损坏或着火引起火灾。

电力系统中潜在的电弧大致上有两种类型：并行电弧或者串行电弧。并行电弧一般电力系统中的正极和负极之间发生，或者在其中的某一个电极和接地端GND之间发生。相对的，串行电弧不是在两个线路之间发生的，而是在一个电流导通的线路内发生的，换言之，串行电弧现象可能发生在同一个线路的两个不同部分/片段之间，串行电弧在线路中的电流被中断(譬如接通了接触开关或破坏插头/电缆的情况下)时发生的较为明显。为了减少电弧的负面影响，必须尽快地执行相应的对策如切断电弧源头，因此电弧被可靠地和实时地的确认是非常重要的监测事项。在现有方案中，一些公开的专利文献披露了各种可行的电弧检测电路，例如中国专利申请200910109533.2、201410130412.7等披露的电弧检测方案，但在特殊的应用场合例如光伏汇流等领域，其电弧检测效果不佳。

发明内容

在本发明中提供了一种电网监测系统，包括：第一检测单元，用于检测电网中电流值；第二检测单元，用于检测电网中的电弧信息；处理器，撷取所述电流值和所述电弧信息。

上述的电网监测系统，第一检测单元包括一个带有气隙的霍尔环形磁环和一个霍尔元件；其中电网中被监测的线路穿过该环形磁环，所述霍尔元件对环形磁芯中产生的磁场进行测量并放大输出，所述霍尔元件的输出电压按比例反映出流经该线路的原边电流大小，也即反映出电网中被监测电流的直流电流值。

上述的电网监测系统，所述第二检测单元包括一个电流传感器和一个滤波器；其中电流传感器检测电网中被监测的线路的电流信息，滤波器以带通滤波的方式从该电流信息中侦测和提取原始电流一定预设频带范围的检测信号，此检测信号能表征所监测的电路中有无电弧。因此在第一检测单元监测到上述直流电流值和第二检测单元监测到上述检测信号的前提下，本申请实现了对电网的监测目的。在一个较佳的实施例中，处理器将接收到的检测信号进行处理，计算出一个或多个能表征被测电流中有无电弧并且表示了电弧大小的电弧特征值，例如作为范例而不构成任何限制，至少处理器以预定的采样频率在一个预定的采样时间段Δt内采集检测信号的最大值作为一种类型的电弧特征值，这个电弧特征值也体现了对电弧信息的监测，因此也能够实现对电网电弧的监测目的。另外，考虑到电弧特征值与电网中是否有故障电弧及电弧强度相关，其与电网电流息息相关，所以在一个较佳的实施例中，还可以选择用这些电弧特征值与电网的上述直流电流再做进一步运算，得出更为精确的电弧强度值。在一个作为范例而不构成限制的实施例中，处理器根据实际直流电流值的波动而适应性的将每个电弧特征值上调或下调以演算出对应的一个电弧强度值，它也即电弧特征值调节后的值，电弧强度值体现了对电弧信息的监测，同样也实现对电网电弧的监测目的。例如仅仅作为示范而不构成任何限制，直流电流值的增加会导致处理器降低电弧特征值或直流电流值的降低会导致处理器适当增加电弧特征值，被调节后的电弧特征值作为电弧强度值，或者相反。在一个较佳的实施例中，电弧强度值与预设的阈值进行比较或统计电弧强度值在预设的时间段内超过阈值的次数藉此来判断它是否属于故障电弧。侦测的电弧强度值的作用主要体现在：为在电网上监测和识别电弧产生源头提供甄别基础，尤其是，作为判断电网中是否存在不期望的故障电弧提供依据，如果电网中存有电弧的情况下，电弧强度值还作为判断电弧是正常电弧还是故障电弧的依据。例如在电弧强度信号超过某个预设的阈值范围时，可认为电网上产生了非期望的故障电弧，而如果电弧强度值在阈值范围以下，可认为电网上产生了在可容忍范围内的常规电弧。

或者，在某个预设的时间段T(譬如预先规定的毫秒级时长、秒级时长、分钟级时长甚至小时级时长等)内判断出电弧强度值超过阈值的总次数，如果该总次数落在可接纳的范围内，电网中可能存在着开关接触不良的现象，处理器可以输出这些信息，例如这些信息输送在显示器或类似的计算机设备上，相当于可以主动通知管理人员巡检和排查、消除这种不良。反之，若判断的总次数不在可接纳的范围内，则电网中可能发生了不可接受的电弧现象，应该主动实现或通知管理人员采取更严格的应对措施，例如切断电网或者其他的等同操作。因此监测系统还需要利用处理器MCU来完成电弧强度值和阈值的比较或是统计电弧强度值在预设的时间段内超过阈值的次数。

此监测系统有通信接口，例如串口，用来与外部设备通信。外部设备可以通过此通信接口，读取当前的电弧强度值，也可以设置电弧报警的阈值等。

处理器应当具有报警功能，一旦处理器监控到电弧强度值超过预设的阈值，或是在预设的时间段内统计电弧强度值超过阈值的次数不在指定的数值范围内时，处理器会对外输出有效的指示信号，如高、低逻辑电平或相类似的通信信号，用来表征电弧信号属于故障电弧。而当接收该指示信号的预警装置接收到有效的指示信号时就会被触发来产生和执行各种应对电弧的措施，虽然预警装置可发出视觉上(警报灯闪烁)或听觉上(急促的警笛声)的警告，但是较佳的预警装置可以带有开关器件、继电器等，从而可以迅速的切断故障回路/线路的动作，例如指示信号可以用来通知电网上的类似断路器这样的预警装置脱扣来关断故障电网。

上述的电网监测系统，所述的滤波器包括分别耦合到该电流传感器的一对输出端的第一输入节点N_{2_1}和第二输入节点N_{2_2}：第一输入节点N_{2_1}和滤波器中的运算放大器A的反相端之间串联有第一电阻R₂₁和第一电容C₂₁，第一电阻R₂₁和第一电容C₂₁两者之间的互连节点N_{2_3}与运算放大器A的输出端间连接有第二电容C₂₂，运算放大器A的反相端和输出端间连接有第二电阻R₂₂；并且在互连节点N_{2_3}与第二输入节点N_{2_2}也即运算放大器的正相端间连有第三电阻R₂₃。注意滤波器中第二输入节点N_{2_2}直接耦合到运算放大器A的正相端。另外，第一电阻R₂₁和第一电容C₂₁两者的具体位置是：第一电阻R₂₁连接在第一输入节点N_{2_1}和互连节点N_{2_3}之间，第一电容C₂₁连接在互连节点N_{2_3}和运算放大器A的反相端之间。从而我们可以在该运算放大器A的输出端产生了用于表征被侦测到的检测信号的电压信号V_{OUT_AS}。

上述的电网监测系统，所述滤波器还包括一组或多组相互串联的预设电阻R₄₄和开关器件S₄₄，每一组串联的预设电阻R₄₄和开关器件S₄₄均连接在运算放大器A的反相端和输出端之间，也即它们串接后再和第二电阻R₂₂并联；当所述的滤波器设置为增加中心角频率ω_O的工作模式时，一个或多个开关器件S₄₄处于接通状态以将一个或多个该预设电阻R₄₄和第二电阻R₂₂予以并联(实现运算放大器A的反相输入端和输出端之间的并联总阻值降低)；或者当所述的滤波器设为降低中心角频率ω_O的工作模式时，一个或多个开关器件S₄₄处于断开状态以将一个或多个和第二电阻R₂₂并联的预设电阻R₄₄从所述滤波器中浮置(实现运算放大器A的反相输入端和输出端之间的并联总阻值增加)。开关S₄₄的接通或关断可由处理器输出的驱动信号执行。考虑到带宽BW＝ω_O/Q，假设品质因素Q设为预定值，则中心角频率ω_O的调节意味着带宽BW也对应被调节。或者反过来说，如果带宽BW设为预定值，则中心角频率ω_O的调节意味着品质因素Q也对应被调节。

上述的电网监测系统，作为可选项，还在第一输入节点N_{2_1}和第二输入节点N_{2_2}之间连接有过压保护元件，当第一输入节点N_{2_1}和第二输入节点N_{2_2}之间的电压超过保护规格值时，过压保护元件就被触发接通来稳压，实现浪涌的抑制。过压保护元件例如是瞬态电压抑制器、压敏电阻、放电管等当中的一个，也可以是它们当中任意两个的组合甚至将它们一起同时组合使用。以瞬态电压抑制器(TVS)D₂₁为例，它的阳极阴极连接方向在节点N_{2_1}和节点N_{2_2}之间是任意连接的，如阳极连到第一输入节点N_{2_1}而阴极连到第二输入节点N_{2_2}，或阳极连到第二输入节点N_{2_2}而阴极连到第一输入节点N_{2_1}。

上述的电网监测系统，所述电流传感器是罗氏空心线圈(Rogowski)电流传感器。

上述的电网监测系统，作为可选项，所述滤波器包括串接在一个检测节点N_{2_4}和参考地GND之间的第一检测电阻R₂₄、第二检测电阻R₂₅和第三电容C₂₃的测试支路；其中第一检测电阻R₂₄连在该检测节点N_{2_4}和所述第一输入节点N_{2_1}之间，而第二检测电阻R₂₅则连在第一输入节点N_{2_1}和第二输入节点N_{2_2}之间，第三电容C₂₃连在所述第二输入节点N_{2_2}和参考地GND之间；由所述处理器输出的预设高频脉冲电压(其频率例如可以在电弧这个频段附近)叠加到该检测节点N_{2_4}来测试该滤波器的带通频段并由所述处理器接收运算放大器的输出结果V_{OUT_AS}，处理器很容易从V_{OUT_AS}的值甄别出滤波器是否合符预先的带通规范，从而测试支路可以为校准电弧频带范围提供依据。关于校准电弧可以从上下文讨论的接通或关断开关器件S₄₄实现。

上述的电网监测系统，所述的处理器一旦监控到电弧强度值信号超过预设的阈值或在预设的时间段内电弧强度值信号超过阈值的次数不在指定的数值范围内时，引发所述处理器输出一个指示信号来表征电弧信号属于故障电弧，并进一步触发接收该指示信号的预警装置产生切断故障回路的动作。

附图说明

阅读以下详细说明并参照以下附图之后，本发明的特征和优势将显而易见：

图1是本发明的电网监测系统的应用范例示意图。

图2是电流检测和电弧检测的一种架构示意图。

图3是电流检测和电弧检测的改善架构示意图。

具体实施方式

参见图1，在电力业界，光伏汇流箱、直流柜、电信机房、通讯基站等应用场合，需要实时监测直流系统内各个支路电流，和实时检测直流电路中是否有有害电弧产生，一旦有存在有害电弧，需要立刻发出报警信号驱动断路器上的脱扣装置，切断故障回路，有效防止电弧引起的火灾等安全隐患。在本申请提供的一种电网监测系统中，至少包括了用于检测电网中直流电流值的第一检测单元100A和用于检测电网中的电弧信息的第二检测单元100B，并且还包括一个处理器155，处理器155用于撷取第一检测单元100A量测的电流值和第二检测单元100B侦测的电弧信息藉此实现对电网的监测。

参见图1，第一检测单元100A包括一个带有气隙的霍尔环形磁环101和一个霍尔元件(Hall component)110，这是开环式霍尔电流传感器(Open Loop Hall Effect)，电网中被监测的线路LAN穿过该环形磁环101，霍尔元件110对环形磁芯101中产生的磁场进行测量并放大输出，霍尔元件110的输出电压V_HALL按比例反映出流经该线路LAN的原边电流I_PRI的大小。霍尔环形磁环101和霍尔元件110配合工作的主要原理是当原边电流I_PRI流过线路LAN的长导线时，在环形磁芯101中产生一个磁场，这个磁场的大小与流过导线LAN的电流I_PRI成正比，产生的磁场聚集在环形磁芯101内，通过被设置于环形磁芯101带有的气隙中的霍尔元件110对磁场强度进行测量并放大输出，因此霍尔元件110所输出的电压V_HALL按与原边电流I_PRI成正比例关系。处理器115用来接收霍尔元件110所输出的电压V_HALL，处理器115可以对其执行模数/数模转换，可输送在具备显示器的电子设备予以显示或传输给其他任意能接收此类数据的设备。

参见图1，第二检测单元100B包括一个空心线圈传感器102和一个滤波器112。在本申请中所采用的空心线圈传感器102用来检测线路LAN中电流信息的各种分量，空心线圈传感器102在结构上没有使用类似霍尔电流传感器那样的含铁磁性材料的磁芯，它的线圈缠绕在起到物理支撑作用的柔性或刚性骨架上构成环形绕组，其骨架不是磁芯所以空心线圈无磁滞效应，也没有相位误差和磁饱和现象。空心线圈传感器102的理论依据是法拉第电磁感应定律和安培环路定律，当线路LAN的负载电流沿着轴线通过空心线圈传感器102的线圈中心时，空心线圈传感器102的线圈的环形绕组结构包围的体积范围内会产生对应变化的磁场，在线圈的两端产生的感应电压U₁(t)＝M×(di/dt)，电压U₁(t)与需测量的随时间t变化的交流电流i的微分方程成正比，M是线圈绕组的互感系数。因为空心线圈传感器102的响应频带宽度几乎是从0.1HZ到几MHZ，其优势之一在于它能保证类似带有尖峰脉冲成分的高频谐波被精确检测到，其交流电检测带宽非常宽，常规的尖峰脉冲谐波都可以以不损失精度的方式进行捕捉。

参见图1，滤波器112用于以带通滤波(Band-pass)的方式从空心线圈传感器102检测到的电流信息中侦测和提取是否有电弧存在的检测信号S_D或称初级信号，只有在预设频带范围B_FRE的检测信号S_D才会被感知到，主要作用是：作为判断电网中是否存在电弧提供依据。实际上，第一检测单元100A和第二检测单元100B分别检测到直流电I_DC和检测信号S_D就基本达成了本申请的监测目的，前者是被测对象的直流量，后者携带着被测对象的电弧信息。在一个较佳的实施例中，处理器115将接收到的检测信号S_D进行处理，计算出一个或多个能表征被测电流中有无电弧并且表示了电弧大小的电弧特征值A_EIG，例如作为范例而不构成任何限制，处理器115以预定的采样频率在一个预定的采样时间段Δt内采集检测信号S_D的最大值作为至少一种电弧特征值A_EIG，显然这个电弧特征值A_EIG也体现了对电弧信息的监测，因此这种方案也能实现对电网电弧的监测目的。另外，考虑到电弧特征值A_EIG与电网中是否有故障电弧及电弧强度相关，其与电网电流息息相关，所以在一个较佳的实施例中，我们还可以选择用这些电弧特征值A_EIG与电网的上述直流电流I_DC再做进一步运算，得出更为精确的电弧强度值。在一个作为范例而不构成限制的实施例中，处理器115根据实际直流电流值I_DC的波动而适应性的将每个电弧特征值A_EIG进行上调或下调以演算出对应的一个电弧强度值A_INT，这个电弧强度值A_INT也体现了对电弧信息的监测，所以同样也能够实现对电网电弧的监测目的。如果在电网中存有电弧的情况下，检测信号S_D及其演算出的电弧强度值A_INT还作为判断电弧是正常电弧还是故障电弧的依据。例如，在电弧强度值A_INT的大小值超过某个预设的阈值范围时，我们可以认为在电网上产生了非期望的故障电弧，如果原始电弧强度信号的值在阈值范围以下，则可以认为在电网没有产生电弧或者产生了在容忍范围内的常规电弧(也即非故障电弧)。处理器115用来接收滤波器112输出的结果V_{OUT_AS}，因为该结果V_{OUT_AS}表征了检测信号S_D的大小，所以处理器115可以利用这个结果来完成电弧特征值A_EIG及电弧强度值A_INT的运算以实现对电弧信号的评判，处理器115还可以通过电网监测系统带有的通信接口(例如串口)与外部设备进行信息的交互，例如从处理器115中读取V_{OUT_AS}和电弧特征值A_EIG及电弧强度值A_INT等，通常处理器115具备模拟到数字及数字到模拟的AD/DA转换功能。而且考虑到处理器115可以完成电弧强度值A_INT信号和阈值的比较或是统计它在预设的时间段内超过阈值的次数，根据实际的需求这个阈值也可以人为调整，例如通过通信接口与处理器115的通信来改变存储在处理器115中的阈值。

参见图2，滤波器112包括第一输入节点N_{2_1}和第二输入节点N_{2_2}，空心线圈传感器102带有一组输出端DSA和DSB，因此将滤波器112的第一输入节点N_{2_1}耦合到输出端DSA，和将第二输入节点N_{2_2}耦合到输出端DSB。

参见图2，第一输入节点N_{2_1}和滤波器112的一个运算放大器A的反相输入端之间串联有一个第一电阻R₂₁和一个第一电容C₂₁。并且在第一电阻R₂₁和第一电容C₂₁两者间的互连节点N_{2_3}处与运算放大器A的输出端之间连接有一个第二电容C₂₂，还在运算放大器A的反相输入端和输出端之间连接有第二电阻R₂₂。以及在互连节点N_{2_3}与第二输入节点N_{2_2}也即运算放大器A的正相输入端间连有第三电阻R₂₃，注意这里的第二输入节点N_{2_2}直接耦合到运算放大器A的正相端。

参见图2，注意第一电阻R₂₁和第一电容C₂₁两者的互连的具体位置关系是：第一电阻R₂₁连接在第一输入节点N_{4_1}和互连节点N_{2_3}之间，而第一电容C₂₁则连接在互连节点N_{2_3}和运算放大器A的反相输入端之间。

参见图2，作为可选项，还在第一输入节点N_{2_1}和第二输入节点N_{2_2}之间连接有过压保护元件，当第一输入节点N_{2_1}和第二输入节点N_{2_2}之间的实际承受电压超过保护规格值时，过压保护元件就被触发接通来稳压，实现浪涌的抑制。过压保护元件例如可以是瞬态电压抑制器、压敏电阻、放电管等当中的一个，也可以是它们当中任意两个的组合甚至将它们一起同时组合使用。以瞬态电压抑制器(TVS)D₂₁为例，它的阳极阴极方向在节点N_{2_1}和节点N_{2_2}之间是任意连接的，如阳极连到第一输入节点N_{2_1}而阴极连到第二输入节点N_{2_2}，或阳极连到第二输入节点N_{2_2}而阴极连到第一输入节点N_{2_1}。

参见图2，作为可选项，还在一个检测节点N_{2_4}和参考地GND之间串接有第一检测电阻R₂₄、第二检测电阻R₂₅和第三电容C₂₃的测试支路，其中第一检测电阻R₂₄连接在该检测节点N_{2_4}和第一输入节点N_{2_1}之间，第二检测电阻R₂₅连在第一输入节点N_{2_1}和第二输入节点N_{2_2}之间，第三电容C₂₃连在第二输入节点N_{2_2}和参考地GND之间。由处理器115输出的预设高频脉冲电压(其频率可以在电弧频段的100KHZ左右)叠加到该检测节点N_{2_4}来测试滤波器112的带通频段，并且此时由处理器115接收运算放大器的输出结果V_{OUT_AS}，处理器115很容易从滤波器112输出V_{OUT_AS}的值甄别出滤波器112的实际带通频段是否合符预先设计的带通规范，从而该测试支路可以为校准电弧频带范围提供依据。关于校准方式可以下文讨论的接通或关断开关器件S₄₄实现。

为了能够直观的理解带通滤波器对于电弧的甄别，它的几个参数如中心角频率ω_O和带宽BW以及品质因素Q应当得到充分的阐释。这仅仅为了便于分析而不对本发明的内容做任何限制，假定电容C₂₁和电容C₂₂的电容值相对而言比较接近(例如C₂₁的电容值是在电容C₂₂的电容值的基础上再上下浮动C₂₂的50％，即C₂₂±C₂₂×50％)，在较为粗略的计算条件下，滤波器112的中心角频率ω_O基本满足以下函数关系式：

参见图3，滤波器112还包括一组或多组相互串联的预设电阻R₄₄和开关S₄₄，而且每一组串联的预设电阻R₄₄和开关器件S₄₄均连接在运算放大器A的反相输入端和输出端之间(也即它们先串接后再和电阻R₂₂并联)。当滤波器112设为增加中心角频率ω_O的工作模式时，一个或多个开关器件S₄₄处于接通状态以将一个或多个该预设电阻R₄₄和第二电阻R₂₂予以并联，开关S₄₄的接通或关断由处理器115发出的耦合到开关S₄₄的栅极控制端的驱动信号实现，所以此时运算放大器A的反相输入端和输出端之间的并联总阻值降低。或者是当滤波器112设置为降低中心角频率ω_O的工作模式时，则一个或多个开关器件S₄₄处于断开状态以将一个或多个和第二电阻R₂₂并联的预设电阻R₄₄从带通滤波器中浮置，所以运算放大器A的反相输入端和输出端之间的并联总阻值增加，开关S₄₄的接通或关断可由处理器115输出的高低电平来驱动开关S₄₄进行切换。

考虑到带宽BW＝ω_O/Q，如果品质因素Q设为预定固定值，则中心角频率ω_O的调节意味着带宽BW也对应被调节。或者反过来说，如果带宽BW设为预定固定值，则中心角频率ω_O的调节意味着品质因素Q也对应被调节。上文在测试节点N_{2_4}对测试支路施加的高频脉冲得到的滤波器带通范围的调整在本申请中可以和开关S₄₄的接通/关断数量结合起来实现，选择接通适当数量的开关S₄₄，相当于给电阻R₂₂并联这些数量的R₄₄，直到滤波器的带通合符电弧甄别规范。另外，在滤波器112中，另外一个很重要的参数是通带中心中心角频率ω_O处的电压放大倍数A_UO＝－R_TOTAL/(2R₂₁)。针对A_UO的值如果运算放大器A的反相输入端和输出端之间的并联有R₄₄(也即部分S₄₄被接通)，则上式中的阻值R_TOTAL应该被运算放大器A的反相输入端和输出端之间的并联总阻值替换，相反如果放大器A的反相输入端和输出端之间没有并联任何R₄₄(即所有S₄₄被关断)，则上式中的阻值R_TOTAL应该等于电阻R₂₂的阻值。

以上，通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，上述发明提出了现有的较佳实施例，但这些内容并不作为局限。对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (8)

1.一种电网监测系统，其特征在于，包括：

第一检测单元，用于检测电网中电流值，包括一个带有气隙的霍尔环形磁环和一个霍尔元件，电网中被监测的线路穿过该环形磁环，所述霍尔元件对环形磁芯中产生的磁场进行测量并放大输出，所述霍尔元件的输出电压按比例反映流经该线路的原边电流大小；

第二检测单元，用于检测电网中的电弧信息，包括一个电流传感器和一个滤波器，电流传感器检测电网中被监测的线路上的电流信息，滤波器以带通滤波的方式从该电流信息中侦测和提取具有预设频带范围的用来表征是否有电弧的检测信号；

处理器，撷取所述电流值和所述检测信号藉此实现对电网的监测；

所述滤波器包括分别耦合到该电流传感器的一组输出端的第一和第二输入节点：

第一输入节点和滤波器中的一个运算放大器的反相端之间串联有第一电阻和第一电容，第一电阻和第一电容两者间的互连节点与运算放大器的输出端间连接有第二电容，且运算放大器的反相端和输出端连接有第二电阻；以及

该互连节点与第二输入节点也即运算放大器的正相端间连有一个第三电阻；

所述滤波器还包括串接在一个检测节点与参考地之间的第一、第二检测电阻和第三电容的测试支路；

第一检测电阻连在该检测节点和所述第一输入节点之间，第二检测电阻连在第一和第二输入节点之间，第三电容连在所述第二输入节点和参考地之间；

由所述处理器输出的预设高频脉冲电压叠加到该检测节点并由所述处理器接收运算放大器的输出结果，藉此来侦测该滤波器的通频带从而为校准电弧频带范围提供依据。

2.根据权利要求1所述的电网监测系统，其特征在于，所述处理器根据所述检测信号计算出一个或多个表征被测电流中有无电弧且表示电弧大小的电弧特征值。

3.根据权利要求2所述的电网监测系统，其特征在于，所述处理器还根据所述电流值的波动将每个所述电弧特征值上调或下调以演算出对应的一个电弧强度值，所述处理器将所述电弧强度值与预设的阈值进行比较或是统计它在预设的时间段内超过阈值的次数藉此来判断它是否属于故障电弧。

4.根据权利要求3所述的电网监测系统，其特征在于，还包括用来与外部设备实现通信的通信接口，外部设备藉由该通信接口从所述处理器读取当前的所述电弧强度值或设置所述处理器存储的阈值。

5.根据权利要求1所述的电网监测系统，其特征在于，所述滤波器还包括一组或多组相互串联的预设电阻和开关器件，每一组串联的预设电阻和开关器件均连接在运算放大器的反相端和输出端之间；

当所述滤波器设为增加中心角频率的工作模式时，一个或多个开关器件处于接通状态以将一个或多个该预设电阻和第四电阻予以并联；或者

当所述滤波器设为降低中心角频率的工作模式时，一个或多个开关器件处于断开状态以将一个或多个和第四电阻并联的预设电阻从所述滤波器中浮置。

6.根据权利要求1所述的电网监测系统，其特征在于，所述第一和第二输入节点之间连接有过压保护元件，所述过压保护元件是瞬态电压抑制器、放电管、压敏电阻中之一或它们的组合。

7.根据权利要求1所述的电网监测系统，其特征在于，所述电流传感器是罗氏空心线圈传感器。

8.根据权利要求3所述的电网监测系统，其特征在于，所述处理器一旦监控到电弧强度值超过预设的阈值或在预设的时间段内超过阈值的次数不在指定的数值范围内时，引发所述处理器输出一个指示信号来表征电弧信号属于故障电弧，并进一步触发接收该指示信号的预警装置产生切断故障回路的动作。

Images