[发明专利]无源保护装置及其监控模块与监控方法

说明书

本申请涉及无源保护装置及其监控模块与监控方法，监控模块包括：连接线路、直流偏置电压处理模块及全波整流处理模块；连接线路第一端输入交流电流；连接线路第二端分别连接直流偏置电压处理模块及全波整流处理模块；直流偏置电压处理模块的输出端连接无源保护装置的单极性模数转换模块的第一输入端；全波整流处理模块的输出端连接单极性模数转换模块的第二输入端。一方面以交流方式进行采集，另一方面以直流方式进行采集，而且与传统装置相比无须改进或变换传统的模数转换模块，且不影响保护动作速度，能可靠防止保护误动，在不降低装置速动性的前提下采用低成本方案解决了使用单极性AD的无源保护装置存在线路低负载情况下误动的缺陷。

技术领域

本申请涉及电压稳定性监视领域，特别是涉及无源保护装置及其监控模块与监控方法。

背景技术

目前，在电力系统例如继电保护设备、电力仪表、工业自动化设备及工业自动化控制中，绝大部分都是采用数字处理及数字显示，但是，这些设备的原始信号例如电压、电流、压力、温度等都是连续变化的模拟信号，因此必须将连续变化的模拟信号转换为数字信号后才能进行数字处理和数字显示。目前现有的模数转换器(analog to digital，AD)分为单极性模数转换器和双极性模数转换器，其中单极性模数转换器的结构较为简单，且价格便宜；双极性模数转换器则结构相对比较复杂，且价格较贵。

目前采用CT(current transformer，电流互感器)取能(亦称取电)的无源保护装置为降低成本常采用CPU内置的单极性(Unipolar)AD(analog to digital，模数转换)模块对电流进行采样。为了能采集交流电流，需要产生AD参考电压一半的直流偏置电压对交流量进行单极性处理。当线路负荷较小时无源保护装置取能回路工作不稳定，产生电源波动，进而导致偏置电压波动，导致保护装置采集到虚假的故障电流，引起开关误动，即使用单极性AD的无源保护装置存在线路低负载情况下误动的缺陷。究其根本原因在于AD参考电压不稳导致，因此监视装置AD参考电压尤为重要。

具体地，传统技术中常见的单极性AD，利用偏置电压进行采样的原理图如图1所示，这是参考电压VREF形成的回路，其中，4.3V电压经过MD7133后输出稳定的3.3V的AD参考电压。偏置电压形成回路如图2所示，3.3V的AD参考电压通过电阻分压后进入由集成运放组成的跟随器；偏置电压为参考电压的一半，所有的AD采样交流输入均通过偏置电压抬高后才进入AD通道。当偏置电压保持为VREF的一半时，不会出现采样值异常问题。但是，当偏置电压不能保持为VREF的一半时，采样值会出现异常。输入交流电流为0时，但是偏置电压无法保持为VREF的一半时的采样波形如图3所示，由此可知，当参考电压不稳定时，会引起采样异常，导致保护装置误动。当装置电源不稳定时，参考电压会出现波动。

发明内容

基于此，有必要提供一种无源保护装置及其监控模块与监控方法，以在不降低无源保护装置速动性的前提下采用低成本方案解决无源保护装置存在线路低负荷情况下误动的缺陷。

一种无源保护装置的监控模块，其包括：连接线路、直流偏置电压处理模块及全波整流处理模块；

所述连接线路的第一端用于输入交流电流；

所述连接线路的第二端分别连接所述直流偏置电压处理模块及所述全波整流处理模块；

所述直流偏置电压处理模块的输出端用于连接无源保护装置的单极性模数转换模块的第一输入端；

所述全波整流处理模块的输出端用于连接无源保护装置的单极性模数转换模块的第二输入端。