CN204464976U - 一种直流母线保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种直流母线保护装置，应用于新能源发电领域。本实用新型提供一种主要由采样模块A、信号处理模块A、光通讯模块A、驱动电路模块、光通讯模块B，采样模块B、信号处理模块B组成的直流母线保护装置。其中采样模块A、信号处理模块A、光通讯模块A依次电气连接；信号处理模块A与驱动电路模块相连；采样模块B、信号处理模块Ｂ、光通讯模块Ｂ依次电气连接；光通讯模块A与光通讯模块B电气连接。该装置可以测量光伏母线上的两点的直流电压、直流电流信号，通过比较两点直流电压、直流电流来分析直流母线上是否存在电弧故障，并以此控制前端的直流开关来解除故障。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种直流母线保护装置，特别是涉及一种光伏直流母线保护装置。
背景技术
直流输电线路把单体光伏电池组件电流汇流到光伏逆变器,是光伏电站中的重要组成部分。但是，目前在光伏电站中，直流输电线路缺乏相应的保护系统导致光伏电站中会发生严重的安全事故，给光伏电站带来了很大的安全隐患。
发明内容
针对以上问题，本实用新型的特点在于提供一种关于光伏直流输电线路的保护装置，可以测量直流输电线路上两点的直流电压、直流电流，通过比较两个被测点的直流电压、直流电流判断故障原因，并以此控制前端的直流断路开关来解除故障。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种直流母线保护装置主要由采样模块A、信号处理模块A、光通讯模块A、驱动电路模块、光通讯模块B，采样模块B、信号处理模块B组成。
采样模块A、信号处理模块A、光通讯模块A依次电气连接；信号处理模块A与驱动电路模块相连；采样模块B、信号处理模块Ｂ、光通讯模块Ｂ依次电气连接；光通讯模块A与光通讯模块B电气连接。
采样模块A、采样模块B均由霍尔电压传感器、霍尔电流传感器、运算放大器及其相关电阻电容构成信号处理电路,采集直流电压、直流电流信号，经过处理后的信号分别送到信号处理模块A、信号处理模块B。
采样模块B的采集模拟信号经过信号处理模块B执行模数转换后经过光通讯模块B、光通信模块A传送给信号处理模块A。
信号处理模块Ａ由DSPIC33系列数字信号控制器作为设备核心构成，DSPIC33系列数字信号控制器的模数转换采样专用端口接受采样模块的数据信号，在DSPIC33系列数字信号控制器内执行模数转换，对模数转换采样结果进行数字滤波处理；通过光通讯模块A、光通讯模块B接收信号处理模块B采集的直流电压、直流电流信号，并对光伏母线采集的直流电压、直流电流信号进行算法比较处理。
驱动电路模块由电阻、电容、光耦、二极管和继电器组成，以信号处理模块A发送的数据为依据，控制直流母线前端的直流开关导通与关断。
光通讯模块A由电容、磁珠和１＊９收发一体光通信模块组成，接收光通信模块Ｂ发送的数据。
信号处理模块Ｂ由DSPIC33系列数字信号控制器作为设备核心构成，DSPIC33系列数字信号控制器的模数转换采样专用端口接受采样模块的数据信号，在DSPIC33系列数字信号控制器内执行模数转换，对模数转换采样结果进行数字滤波处理，并通过光通信模块Ｂ、光通信模块Ａ与信号处理模块Ａ进行数据通信。
光通讯模块Ｂ由电容、磁珠和１＊９收发一体光通信模块组成，把信号处理模块Ｂ处理后的数据发送给信号处理模块Ａ。
采样模块A采集模拟信号经过放大、滤波送到信号处理模块执行模数转换，并与信号处理模块B传送过来的直流电压、直流电流信号进行算法比较处理，并以此控制驱动电路模块的开通或断开。
本实用新型通过测量光伏母线上两点的直流电压、直流电流信号，通过比较两点直流电压、直流电流来分析直流母线上是否存在电弧故障，并以此控制前端的直流开关来解除故障。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图1为直流母线保护装置的结构示意图，如图所示：①是采样模块Ａ；②是信号处理模块Ａ；③是光通讯模块Ａ；④是驱动电路模块；⑤是采样模块B；⑥是信号处理模块B；⑦是光通讯模块B。
具体实施方式
按照附图将采样模块Ａ①、信号处理模块Ａ②、光通讯模块Ａ③电气电气连接；驱动电路模块④与信号处理模块Ａ②电气连接；采样模块B⑤、信号处理模块B⑥、光通讯模块B⑦依次电气连接；光通讯模块Ａ③与光通讯模块B⑦电气连接，组成了本实用新型的完整信号采集、处理、通讯、处理、输出控制链。
在上述硬件连接的基础上，由信号处理模块B⑥核心DSPIC33系列数字信号控制器进行信号处理，工作流程为先进行模数转换，将模拟信号转换为数字信号；然后进行数字滤波，将滤波后的数据通过光通讯模块B③、光通讯模块A⑦传送给 信号处理模块Ａ②；信号处理模块Ａ②对采样模块Ａ①采集的模拟信号进行模数转换以及滤波处理，并与信号处理模块B⑥发送过来的直流电压、直流电流信号进行算法比较处理，并以此来控制驱动电路模块④。
DSPIC33系列数字信号控制器中的信号处理过程在其内部的软件控制下执行。
Claims (4)
1.一种直流母线保护装置，主要由采样模块A、信号处理模块A、光通讯模块A、驱动电路模块、光通讯模块B，采样模块B、信号处理模块B组成，其特征在于：采样模块A、信号处理模块A、光通讯模块A依次电气连接；信号处理模块A与驱动电路模块相连；采样模块B、信号处理模块Ｂ、光通讯模块Ｂ依次电气连接；光通讯模块A与光通讯模块B电气连接。
2.根据权利要求书1所述的直流母线保护装置，其特征在于：采样模块A、采样模块B均由霍尔电压传感器、霍尔电流传感器、运算放大器及其相关电阻电容构成信号处理电路，采集直流电压、直流电流信号，经过处理后的信号分别送到信号处理模块A、信号处理模块B。
3.根据权利要求1书所述的直流母线保护装置，其特征在于：采样模块B的采集模拟信号经过信号处理模块B执行模数转换后经过光通讯模块B、光通信模块A传送给信号处理模块A。
4.根据权利要求书1所述的直流母线保护装置，其特征在于： 采样模块A采集模拟信号经过放大、滤波送到信号处理模块执行模数转换，并与信号处理模块B传送过来的直流电压、直流电流信号进行算法比较处理，并以此控制驱动电路模块的开通或断开。
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