电压检测装置、阻抗隔离电路及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电压检测装置、阻抗隔离电路及控制方法，电压检测装置包括电压采集模块和阻抗隔离电路，电压采集模块的两个采集端分别连接电压互感器中检测阻抗的两端，检测阻抗与一条备用阻抗支路并联设置，该备用阻抗支路上串设有备用阻抗和控制开关，电压采集模块与电压互感器之间的连接线路上也串设有控制开关，当电压采集模块故障时，断开电压采集模块与电压互感器之间的连接，并投入备用阻抗。即便电压采集模块内的内部阻抗发生变化，也不会对电压互感器造成影响，隔离电压采集模块的异常阻抗对电压互感器阻抗的影响，保证其他采集回路测量的精度，而且能够提升直流电力系统运行的稳定性，保证了直流电力系统的正常工作。

【技术实现步骤摘要】
电压检测装置、阻抗隔离电路及控制方法
本专利技术涉及电压检测装置、阻抗隔离电路及控制方法，涉及高压直流电压检测

技术介绍
电压检测装置是电力系统中重要的测量设备。如图1所示，常规的电压检测装置主要包括两部分，为电压互感器和电压采集模块(电压采集模块通常为二次转换器或合并单元)，在应用中，电压互感器接入待测线路中，电压采集模块采集电压互感器上的电压，通过相应地转换得到待测线路的电压信息，并输出到其他设备。工程中电压采集模块可以采用冗余设计，即多个电压采集模块连接同一个电压互感器，电压采集模块之间可以理解为并联设置。通常情况下，电压互感器采集的母线输出电压较高，而电压采集模块所允许的输入电压较低，所以电压互感器需要将高电压转换成低电压。直流电压互感器的电压信号一般采用电阻分压或阻容分压的方式，如图1所示，电压互感器包括两种电阻，分别是分压阻抗R1和检测阻抗R2，分压阻抗R1是高压臂阻抗，阻抗值较大，检测阻抗R2是低压臂阻抗，阻抗值较小。其中，电压采集模块连接检测电阻R2的两端，用于采集检测电阻R2两端的电压。电压采集模块的内部阻抗Rin是千欧级至兆欧级的，而直流电压互感器的检测阻抗R2是百欧级至千欧级的，所以电压采集模块对直流电压互感器的精度是有一定影响的，不过一般情况下这种影响是可控的。但是当电压采集模块出现故障时，电压采集模块内的内部阻抗就会发生变化，并且变化范围较大，最大到无穷大，最小可能到零，这对直流电压互感器阻抗的影响非常大，并且是不可预知的，不但造成测量误差变大，而且还有可能造成电力系统无法正常工作。另外，与交流互感器不同，直流电压互感器无法采用光耦隔离或磁隔离的方式对前后级进行阻抗及电气的隔离。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电压检测装置及控制方法，用以解决当电压采集模块出现故障时，由于电压采集模块内的输入阻抗变化范围较大而可能导致电力系统无法正常工作的问题。本专利技术同时提供一种阻抗隔离电路。为实现上述目的，本专利技术的方案包括一种电压检测装置，包括电压采集模块，其特征在于，还包括阻抗隔离电路，所述阻抗隔离电路包括备用阻抗支路和两条隔离支路，所述备用阻抗支路用于与电压互感器中的检测阻抗并联设置，备用阻抗支路上串设有备用阻抗和第一控制开关，所述备用阻抗与所述电压采集模块的内部阻抗的阻抗值相同；第一隔离支路的两端用于分别连接电压采集模块的其中一个采集端与所述检测阻抗的其中一端，第二隔离支路的两端用于分别连接电压采集模块的另一个采集端与所述检测阻抗的另一端，第一隔离支路和/或第二隔离支路上设置有第二控制开关。所述电压检测装置还包括控制模块，所述控制模块控制连接所述第一控制开关和第二控制开关。所述第一控制开关由控制开关K3和控制开关K4构成，所述备用阻抗支路上依次串设所述控制开关K3、所述备用阻抗和所述控制开关K4。所述第二控制开关由控制开关K1和控制开关K2构成，所述第一隔离支路上设置所述控制开关K1，所述第二隔离支路上设置所述控制开关K2。所述第一控制开关和第二控制开关为MOSFET。一种阻抗隔离电路，包括备用阻抗支路和两条隔离支路，所述备用阻抗支路用于与电压互感器中的检测阻抗并联设置，备用阻抗支路上串设有备用阻抗和第一控制开关，所述备用阻抗与电压采集模块的内部阻抗的阻抗值相同；第一隔离支路的两端用于分别连接电压采集模块的其中一个采集端与所述检测阻抗的其中一端，第二隔离支路的两端用于分别连接电压采集模块的另一个采集端与所述检测阻抗的另一端，第一隔离支路和/或第二隔离支路上设置有第二控制开关。所述第一控制开关由控制开关K3和控制开关K4构成，所述备用阻抗支路上依次串设所述控制开关K3、所述备用阻抗和所述控制开关K4。所述第二控制开关由控制开关K1和控制开关K2构成，所述第一隔离支路上设置所述控制开关K1，所述第二隔离支路上设置所述控制开关K2。所述第一控制开关和第二控制开关为MOSFET。一种专用于上述电压检测装置的控制方法，当电压采集模块故障时，断开电压采集模块与电压互感器之间的连接，并投入备用阻抗。本专利技术提供了一种电压检测装置，其中，检测阻抗并联有备用阻抗支路，该备用阻抗支路上串设有备用阻抗，并且电压采集模块与电压互感器之间的连接线路上串设有控制开关，备用阻抗的阻抗值与电压采集模块的内部阻抗的阻抗值相同。当有电压采集模块故障时，断开电压采集模块与电压互感器之间的连接，即便电压采集模块的内部阻抗发生变化，也不会对电压互感器造成影响，隔离电压采集模块的异常阻抗对电压互感器阻抗的影响，保证其他采集回路测量的精度和系统的稳定，并且，由于电压采集模块的内部阻抗相较于电压互感器的检测阻抗来说很大，因此，如果将电压采集模块与电压互感器断开，系统就相当于少了一个很大的阻抗，系统阻抗就会发生变化，会对整个系统造成影响，因此，在将电压采集模块与电压互感器断开的同时，系统接入一个与正常情况下电压采集模块的内部阻抗的阻抗值相同的备用阻抗，那么，对于整个系统而言，整体阻抗并没有改变，进一步降低对其他采集回路造成的影响，进一步保证其他采集回路测量的精度和稳定性，降低了其他采集回路测量的误差，而且，对于整个电力系统而言，提升了直流电力系统运行的稳定性，保证了直流电力系统的正常工作。附图说明图1是现有的电压检测装置的电路结构示意图；图2是本专利技术提供的电压检测装置的电路结构示意图。具体实施方式电压检测装置实施例电压检测装置主要包括两部分，分别是电压采集模块和阻抗隔离电路。该电压检测装置的检测对象是电压数据，具体是电压互感器，所以电压互感器不是该电压检测装置的一部分，但是，为了便于说明，以下结合电压互感器来对该电压检测装置进行说明。其中，在检测电压时，电压采集模块的两个采集端需要分别连接电压互感器中检测阻抗R2的两端，来采集检测阻抗R2两端的电压，检测阻抗R2的两端为电压互感器的两个信号输出端。由于这一部分属于常规技术，这里就不再详细说明。另外，本实施例中的阻抗相当于电阻，那么，阻抗的阻抗值就相当于电阻的阻值。如图2所示，阻抗隔离电路包括一条备用阻抗支路和两条隔离支路，该备用阻抗支路与检测阻抗R2并联连接，该备用阻抗支路上串设有备用阻抗Rin’和第一控制开关。两条隔离支路中，第一隔离支路的两端分别连接电压采集模块的其中一个采集端与检测阻抗R2的其中一端，第二隔离支路的两端分别连接电压采集模块的另一个采集端与检测阻抗R2的另一端。第一控制开关的作用是实现备用阻抗支路的连通或者断开，在本实施例中，第一控制开关由两个控制开关构成，分别是控制开关K3和K4，如图2所示，控制开关K3、备用阻抗Rin’和控制开关K4依次串设在备用阻抗支路上，当然，只要能够实现备用阻抗支路的连通或者断开，第一控制开关中的控制开关的个数根据需要灵活配置，比如一个或者大于等于3个。隔离支路上设置有第二控制开关，在本实施例中，第二控制开关由两个控制开关构成，分别是控制开关K1和控制开关K2，如图2所示，控制开关K1串设在第一隔离支路上，控制开关K2串设在第二隔离支路上。当然，作为其他的实施例，只要能够实现电压采集模块与电压互感器之间的连通或者断开，第二控制开关中的控制开关的个数也可以根据需要灵活配置，再或者第二控制开关只是一个控制开关，该控制开关串本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压检测装置，包括电压采集模块，其特征在于，还包括阻抗隔离电路，所述阻抗隔离电路包括备用阻抗支路和两条隔离支路，所述备用阻抗支路用于与电压互感器中的检测阻抗并联设置，备用阻抗支路上串设有备用阻抗和第一控制开关，所述备用阻抗与所述电压采集模块的内部阻抗的阻抗值相同；第一隔离支路的两端用于分别连接电压采集模块的其中一个采集端与所述检测阻抗的其中一端，第二隔离支路的两端用于分别连接电压采集模块的另一个采集端与所述检测阻抗的另一端，第一隔离支路和/或第二隔离支路上设置有第二控制开关。

【技术特征摘要】
1.一种电压检测装置，包括电压采集模块，其特征在于，还包括阻抗隔离电路，所述阻抗隔离电路包括备用阻抗支路和两条隔离支路，所述备用阻抗支路用于与电压互感器中的检测阻抗并联设置，备用阻抗支路上串设有备用阻抗和第一控制开关，所述备用阻抗与所述电压采集模块的内部阻抗的阻抗值相同；第一隔离支路的两端用于分别连接电压采集模块的其中一个采集端与所述检测阻抗的其中一端，第二隔离支路的两端用于分别连接电压采集模块的另一个采集端与所述检测阻抗的另一端，第一隔离支路和/或第二隔离支路上设置有第二控制开关。2.根据权利要求1所述的电压检测装置，其特征在于，所述电压检测装置还包括控制模块，所述控制模块控制连接所述第一控制开关和第二控制开关。3.根据权利要求1或2所述的电压检测装置，其特征在于，所述第一控制开关由控制开关K3和控制开关K4构成，所述备用阻抗支路上依次串设所述控制开关K3、所述备用阻抗和所述控制开关K4。4.根据权利要求1或2所述的电压检测装置，其特征在于，所述第二控制开关由控制开关K1和控制开关K2构成，所述第一隔离支路上设置所述控制开关K1，所述第二隔离支路上设置所述控制开关K2。5.根据权利要求1或2所述的电压检测装置，其特征在于，所述第一控制开关和第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴述超，张宝华，魏民权，傅亚光，乔记阳，周绍元，王晓辉，周琦，李虎威，周林霞，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，许继电气股份有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南,41