直流系统接地故障检测系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供的一种直流系统接地故障检测系统，包括电压传感器、数据处理模块、集中器以及上位主机以及报警器；所述电压传感器为多个且分别设置于直流系统中的母线和各支路的末端，所述数据处理模块为多个且分别以对应于母线和各支路的方式设置且数据处理模块的输入端与电压传感器的输出端连接；所述数据处理模块的输出端与集中器连接，所述集中器通过有线和/或无线的方式与上位主机连接，所述上位主机与报警器连接；能够准确及时地检测直流系统中的母线或者各支路是否出现接地故障，而且能够有效避免直流系统自身以及人为因素对检测结果造成影响。
【专利说明】直流系统接地故障检测系统

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种检测系统，尤其涉及一种直流系统接地故障检测系统。

【背景技术】
[0002] 直流系统是电力系统中比不可少的设备，广泛应用于水力、火力等发电厂中，直流 系统为电场中其他的直流设备提供电源，比如：直流系统为信号设备、保护、自动装置、事故 照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源；因此，直流系统的工作稳定性也就直 接关系到电力供应的稳定性，而直流系统的接地故障时影响到直流系统的稳定运行最重要 也是最常见的故障之一；目前对于接地故障进行检测主要分为人工监测，人工监测通过人 工巡视的方式，采用仪表直接测量直流系统的末端（即直流系统的母线或者各支路的接地 端）的接地状况，这种方式工作量庞大，浪费人力，更为重要的是监测结果不准确，容易出 现漏检等，严重影响到直流系统的稳定性，随着社会的发展，出现了平衡电桥法，需要逐路 断开各支路的电源才能确定故障支路，并且在分合闸的过程中容易产生故障以及误操作， 同样严重影响直流系统的稳定性；因此，又逐步出现了信号注入法，向直流系统注入低频信 号或者是双低频信号，虽然这些方法有效防止了分合闸出现的误动，但是注入的低频信号 容易受到直流系统中的对地电容的影响，因而无法准确地检测出直流系统的接地故障。
[0003] 因此，需要提出一种新的直流系统接地故障检测系统，能够准确及时地检测直流 系统中的母线或者各支路是否出现接地故障，而且能够有效避免直流系统自身以及人为因 素对检测结果造成影响，确保检测结果的准确性、有效性以及及时性，从而保证直流系统以 及电力系统的稳定可靠地运行。


【发明内容】

[0004] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种直流系统接地故障检测系统，能够准确及时 地检测直流系统中的母线或者各支路是否出现接地故障，而且能够有效避免直流系统自身 以及人为因素对检测结果造成影响，确保检测结果的准确性、有效性以及及时性，从而保证 直流系统以及电力系统的稳定可靠地运行。
[0005] 本发明提供的一种直流系统接地故障检测系统，包括电压传感器、数据处理模块、 集中器以及上位主机以及报警器；
[0006] 所述电压传感器为多个且分别设置于直流系统中的母线和各支路的末端，所述数 据处理模块为多个且分别以对应于母线和各支路的方式设置且数据处理模块的输入端与 电压传感器的输出端连接；所述数据处理模块的输出端与集中器连接，所述集中器通过有 线和/或无线的方式与上位主机连接，所述上位主机与报警器连接；
[0007] 所述数据处理模块包括数据采集电路、中央处理电路、比较电路以及时钟电路，所 述数据采集电路的输入端与电压传感器输出端连接，所述数据采集电路的输出端与比较电 路连接，所述比较电路的输出端与中央处理电路连接，所述时钟电路与中央处理电路连接， 所述中央处理电路还与集中器连接。
[0008] 进一步，所述上位主机通过如下泛函数确定是否有接地故障：

【权利要求】
1. 一种直流系统接地故障检测系统，其特征在于：包括电压传感器、数据处理模块、集 中器以及上位主机以及报警器； 所述电压传感器为多个且分别设置于直流系统中的母线和各支路的末端，所述数据处 理模块为多个且分别以对应于母线和各支路的方式设置且数据处理模块的输入端与电压 传感器的输出端连接；所述数据处理模块的输出端与集中器连接，所述集中器通过有线和 /或无线的方式与上位主机连接，所述上位主机与报警器连接； 所述数据处理模块包括数据采集电路、中央处理电路、比较电路以及时钟电路，所述数 据采集电路的输入端与电压传感器输出端连接，所述数据采集电路的输出端与比较电路连 接，所述比较电路的输出端与中央处理电路连接，所述时钟电路与中央处理电路连接，所述 中央处理电路还与集中器连接。
2. 根据权利要求1所述直流系统接地故障监测系统，其特征在于：所述上位主机通过 如下泛函数确定是否有接地故障：
其中，当E(P)取最小值时，表征对应的支路或者母线出现接地故障，U(k) (P)为根据 直流系统的设定参数计算的母线或者支路的末端对地电压值，V(k)实际的对地电压的测量 值，K为采集的有效对地电压值的次数。
3. 根据权利要求1所述直流系统接地故障检测系统，其特征在于：所述数据处理模块 还包括与所述中央处理电路连接的编码电路，所述编码电路的输出端与所述集中器输入端 连接。
4. 根据权利要求3所述直流系统接地故障检测系统，其特征在于：所述系统还设置有 GPS同步时钟电路以及本地时钟电路，所述GPS同步时钟电路以及本地同步时钟电路均与 所述上位主机连接。
5. 根据权利要求4所述直流系统接地故障检测系统，其特征在于：所述系统还包括解 码电路，所述解码电路的输出端与上位主机连接，所述解码电路的输入端与所述集中器连 接。
6. 根据权利要求5所述直流系统接地故障检测系统，其特征在于：所述系统还设置有 监控比较电路，所述监控比较电路与所述上位主机连接并进行数据交互。
7. 根据权利要求6所述直流系统接地故障检测系统，其特征在于：所述数据采集电路 包括依次连接的放大电路、滤波电路以及模数转换电路，所述放大电路的输入端与所述电 压传感器输出端连接，模数转换电路的输出端与比较电路连接。
8. 根据权利要求7所述直流系统接地故障检测系统，其特征在于：所述系统还设置有 与所述上位主机连接的显示屏。
9. 根据权利要求8所述直流系统接地故障检测系统，其特征在于：所述集中器通过光 纤与上位主机连接；和/或 所述集中器通过4G模块与所述上位主机连接。
【文档编号】G01R31/08GK104459477SQ201410855956
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月31日 优先权日:2014年12月31日
【发明者】文小飞, 王宇, 万俊, 康鸿飞 申请人:国家电网公司, 国网重庆市电力公司綦南供电分公司