[发明专利]直流系统中一种新型主动式保护装置

说明书

本发明属于电力设备技术领域，尤其涉及一种直流系统中一种新型主动式保护装置。本发明包括双管正激DC/DC变换器、单片机控制电路、输出二极管以及检测电路；其中，双管正激DC/DC变换器的输入端连接蓄电池组，双管正激DC/DC变换器的输出端通过输出二极管连接直流负载；单片机控制电路连接双管正激DC/DC变换器的驱动端，单片机控制电路还同时连接检测电路的传输接口，检测电路的采样端口连接DC/DC变换器输出端的输出二极管；单片机控制电路还分别与通讯接口和人机交互界面相连接。本发明能够实现对交直流窜线故障的主动隔离，故障主动检测，故障主动定位和设备保护的功能。

技术领域

本发明属于电力设备技术领域，尤其涉及一种直流系统中一种新型主动式保护装置。

背景技术

直流系统属于电力二次系统的重要组成部分，在变电站与发电厂中是必不可少的结构，是电力系统控制和保护的基础，同时也是确保事故能得到快速处理的保障。现在的直流统主要是由整流模块系统，监控系统，绝缘监测单元，蓄电池组，电池巡检单元，开关量检测单元，降压单元，配电单元所构成，其中蓄电池组是整个系统的核心。在直流配电系统中，交流回路和直流回路是两个相互独立的系统，交流回路一般是接地系统，而直流回路是浮地，所以当发生交直流窜线故障时，就会引发直流母线接地故障。对于交直流窜线而造成的直流母线发生接地故障的现象，现有的解决方法可以通过便携式的接地故障查找仪来查找接地故障，但是由于查找仪的兼容性低和抗干扰能力差的因素，会造成接地故障的误报，而且对于接入直流母线上的任何导线都要查找，工程量大，时效性差，交直流窜线故障难以分辨和精确查找；另外，也可以用短接试验线来识别交流电和直流电，分析故障，但无法避免误碰的错误；这些仪器或方法即使能查找到交直流窜线故障，但是无法对故障进行限制和隔离，从而导致故障会进一步扩大到整个直流配电系统，影响直流系统的稳定运行。新标准如《直流电源系统绝缘监测装置技术条件》要求在直流系统中，窜入的交流电压大于或等于10V有效值时，装置应具有可靠的报警和定位功能。

直流系统中交直流窜线故障指的是交流电源直接接入直流系统中的正极或者负极母线。如图1和图2所示，其中U_dc为母线电压，R₁，R₂为正负母线的绝缘检测电阻，U_AC为窜入的交流故障电源。由图1可以看出，由于交流故障电源U_AC接地并且与直流母线相连接，所以对于直流系统来说，相当于正极或者负极母线发生了接地故障，而对于交流系统来说，电阻R₁，R₂和交流故障电源构成回路，从而输出交流电压，对直流母线电压产生影响，如果故障发生在直流正极，就会造成保护发生误动的可能；如果发生在直流负极，就会造成保护发生拒动的可能。

在直流系统当中，现有的交直流窜线故障的解决方法存在许多不足之处，目前用于解决交直流窜线故障的便携式检测技术具有工程量大，时效性差，效率低，难以分辨和精确查找的缺点，而且这些方法无法限制和隔离故障，故障现象会进一步扩大到整个直流配电系统，从而影响系统的正常运行。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提出一种直流系统中一种新型主动式保护装置，是一种基于电力电子和单片机技术的新型主动式保护装置，该保护装置可“一体化”实现对故障的主动隔离，故障主动精确检测以及快速定位，同时还能保护故障支路的设备，从而很好的弥补了现有技术的缺点。

基于上述发明目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

直流系统中一种新型主动式保护装置，包括双管正激DC/DC变换器、单片机控制电路、输出二极管以及检测电路；其中，双管正激DC/DC变换器的输入端连接蓄电池组，双管正激DC/DC变换器的输出端通过输出二极管连接直流负载；单片机控制电路连接双管正激DC/DC变换器的驱动端，单片机控制电路还同时连接检测电路的传输接口，检测电路的采样端口连接DC/DC变换器输出端的输出二极管；单片机控制电路还分别与通讯接口和人机交互界面相连接。