CN207851190U - 一种交流混入直流分析告警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流混入直流分析告警系统,包括多组并接于直流支路与接地端的交流电压采集模块；每组交流电压采集模块由多个安装于不同支路的多个交流电压采集模块构成；每组所述交流电压采集模块电连接到一数据采集器；所述数据采集器通过通信总线连接到主控制器；所述主控制器通信连接到上位机；所述数据采集器包括与多个交流电压采集模块通信连接的高速AD转换器，及与16位高速AD转换器通信连接的数字信号增强DSE模块；所述AD转换器与交流电压采集模块之间设置有信号调理电路；所述主控制器其输出端电连接有报警电路；本实用新型的交流混入直流分析告警系统，其能够高效采集各个交流电压采集模块数据，并对其进行实时处理。

Description

一种交流混入直流分析告警系统

技术领域

本实用新型涉及一种告警系统，具体涉及一种交流混入直流分析告警系统，属于直流系统在线监测技术领域。

背景技术

电力系统中的直流系统接地故障是一种易发生且对电力系统危害性较大的故障；无论是正极接地或者负极接地，在两点接地的情况下，都可能造成保护误动或者保护拒动，危害一次系统正常运行；在直流系统接地故障中，交流电源窜入直流系统引起的接地故障危害最大，一点接地即可引起保护误动，甚至大面积停电事故；交流窜电是指站用交流电源或电压互感器二次回路等相线与直流电源系统母线连接到一起；使直流系统正负极对地电压中存在交流50Hz电压；由于直流系统的复杂性和动态性，直流接地故障往往难以定位；同时由于微机保护和综合自动化系统的广泛应用，又对直流系统接地监测装置的准确性和安全性提出了更高的要求；根据监测原理的不同，直流系统接地监测装置可分为主动式和被动式两种；主动式需要向系统注入特定的信号，然后通过传感器探测该信号来判断接地回路，其信号又可分为注入式和乒乓原理；被动式不向系统注入任何信号，直接检测各回路的漏电流来判断接地与否；被动式监测不发送任何特定信号作为判断基准，而直流系统中又含有各种干扰信号，因此监测难度远大于主动式，被动式监测以其安全性，代表了直流系统监测装置的发展方向；而为了降低交流窜入造成的损失，需要在被动式监测的直流系统中设计一种能够对交流混入直流进行分析和告警的系统。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种交流混入直流分析告警系统，其能够高效采集各个交流电压采集模块数据，并对其进行实时处理。

本实用新型的交流混入直流分析告警系统，包括多组并接于直流支路与接地端的交流电压采集模块；每组交流电压采集模块由多个安装于不同支路的多个交流电压采集模块构成；每组所述交流电压采集模块电连接到一数据采集器；所述数据采集器通过通信总线连接到主控制器；所述主控制器通信连接到上位机；所述数据采集器包括与多个交流电压采集模块通信连接的高速AD转换器，及与16位高速AD转换器通信连接，对10通道16位高速AD转换器的输出数据进行预处理和预分析的数字信号增强DSE模块；所述AD转换器与交流电压采集模块之间设置有用于数据缓冲保护并由高精度运放构成的信号调理电路，系统每0.001秒对所有回路电压进行时间完全同步的数据采集，数据精度达到五万分之一；数据在交流电压采集模块对应的数字信号增强DSE模块中进行FIR数字信号预处理，滤除噪声后提取小波时频谱；时频谱信息通过SynBus总线实时上传至主控制器，主控制器综合所有回路的时频谱特征进行人工智能分析，和主控制器内置的特征规则进行多维模式匹配，最后作出回路接地与否的判断并计算接地阻抗；所述主控制器其输出端电连接有用于交流窜入告警的报警电路。

作为优选的实施方案，所述数据采集器与主控制器为星形联结和链形联结，每个数据采集器既可以和主控制器通过SynBus总线直接相联，也可以通过另一个数据采集器的级联口和主机间接相联，便于安装和布线；主控制器和数据采集器之间的通信由数据采集器的唯一地址码决定，给现场系统配置带来了高度的灵活性。

作为优选的实施方案，所述数据采集器与主控制器为电热插拔连接，主控制器能够自动识别，无须人工设置。

进一步地，所述主控制器包括用于通信、时钟、输入输出、系统调度和控制的第一16位CPU；及用于对交流电压采集模块上传的每个回路信息进行综合运算的第二16位CPU。

进一步地，每组所述交流电压采集模块不超过8个。

再进一步地，所述交流电压采集模块为RC取样电路，用于采集直流支路正极对地交流电压，且可通过RC电路中的电容对直流成分进行隔离。

作为优选的实施方案，所述报警电路由指示灯、蜂鸣器及其外围电路构成，当检测到发生交流窜入现象时，主控制器的液晶显示屏上显示告警信息，指示灯和蜂鸣器同时告警；且告警信息还可通过YX开关量和RS485接口上传到综合自动化系统或调度自动化系统上位机。

本实用新型与现有技术相比较，本实用新型的交流混入直流分析告警系统，结合了数字信号处理技术和模式匹配技术，具有强大计算能力的DADC构架结合SynSystem技术，从根本上改变了直流接地监测的传统，能在最快1秒内作出接地判断并报警，回路接地检测精度达到500K以上；并且能完全排除分布电容的影响，对系统无任何干扰；对多点接地，环路接地，高阻接地，非金属动态接地也能作出准确判断；且能对交流窜入现象进行告警，降低接地故障发生率，使得电力系统能够安全稳定地进行。

附图说明

图1是本实用新型的通信示意图。

图2是本实用新型的系统原理框图。

附图中的各部件标注：1-交流电压采集模块，2-数据采集器，3-主控制器，4-上位机，5-高速AD转换器，6-数字信号增强DSE模块，7-信号调理电路，8-报警电路，31-第一16位CPU，32-第二16位CPU。

具体实施方式

实施例1：

如图1和图2所示，本实用新型的交流混入直流分析告警系统，包括多组并接于直流支路与接地端的交流电压采集模块1；每组交流电压采集模块1由多个安装于不同支路的多个交流电压采集模块1构成；每组所述交流电压采集模块1电连接到一数据采集器2；所述数据采集器2通过通信总线连接到主控制器3；所述主控制器3通信连接到上位机4；所述数据采集器2包括与多个交流电压采集模块1通信连接的高速AD转换器5，及与16位高速AD转换器5通信连接，对10通道16位高速AD转换器5的输出数据进行预处理和预分析的数字信号增强DSE模块6；所述AD转换器5与交流电压采集模块1之间设置有用于数据缓冲保护并由高精度运放构成的信号调理电路7；所述主控制器3其输出端电连接有用于交流窜入告警的报警电路8。

所述数据采集器2与主控制器3为星形联结和链形联结。

所述数据采集器2与主控制器3为电热插拔连接。

所述主控制器3包括用于通信、时钟、输入输出、系统调度和控制的第一16位CPU31；及用于对交流电压采集模块上传的每个回路信息进行综合运算的第二16位CPU32。

每组所述交流电压采集模块1不超过8个。

所述交流电压采集模块1为RC取样电路。

所述报警电路8由指示灯、蜂鸣器及其外围电路构成。

本实用新型的交流混入直流分析告警系统，结合了数字信号处理技术和模式匹配技术，具有强大计算能力的DADC构架结合SynSystem技术，从根本上改变了直流接地监测的传统，能在最快1秒内作出接地判断并报警，回路接地检测精度达到500K以上；并且能完全排除分布电容的影响，对系统无任何干扰；对多点接地，环路接地，高阻接地，非金属动态接地也能作出准确判断。

上述实施例，仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种交流混入直流分析告警系统，其特征在于：包括多组并接于直流支路与接地端的交流电压采集模块；每组交流电压采集模块由多个安装于不同支路的多个交流电压采集模块构成；每组所述交流电压采集模块电连接到一数据采集器；所述数据采集器通过通信总线连接到主控制器；所述主控制器通信连接到上位机；所述数据采集器包括与多个交流电压采集模块通信连接的高速AD转换器，及与16位高速AD转换器通信连接，对10通道16位高速AD转换器的输出数据进行预处理和预分析的数字信号增强DSE模块；所述AD转换器与交流电压采集模块之间设置有用于数据缓冲保护并由高精度运放构成的信号调理电路；所述主控制器其输出端电连接有用于交流窜入告警的报警电路。

2.根据权利要求1所述的交流混入直流分析告警系统，其特征在于：所述数据采集器与主控制器为星形联结和链形联结。

3.根据权利要求1所述的交流混入直流分析告警系统，其特征在于：所述数据采集器与主控制器为电热插拔连接。

4.根据权利要求1所述的交流混入直流分析告警系统，其特征在于：所述主控制器包括用于通信、时钟、输入输出、系统调度和控制的第一16位CPU；及用于对交流电压采集模块上传的每个回路信息进行综合运算的第二16位CPU。

5.根据权利要求1所述的交流混入直流分析告警系统，其特征在于：每组所述交流电压采集模块不超过8个。

6.根据权利要求1或5所述的交流混入直流分析告警系统，其特征在于：所述交流电压采集模块为RC取样电路。

7.根据权利要求1所述的交流混入直流分析告警系统，其特征在于：所述报警电路由指示灯、蜂鸣器及其外围电路构成。