电力系统及其负载检测电路技术方案

本实用新型专利技术提供了电力系统及其负载检测电路，所述负载检测电路包括：一个第一电流互感器；一个第二电流互感器；一个第二采样处理电路，其连接于所述第二电流互感器并对所述第二工作特性依次执行高通滤波、放大和模数转换处理，并输出第二采样处理信号；一个控制电路，其存储有授权负载工作阈值，所述控制电路分别接收所述第一采样处理电路输出的第一工作采样处理信号和所述第二采样处理电路输出的第二采样处理信号；一个执行器，其连接于所述控制电路，其中，所述控制电路将所述第一工作采样处理信号、第二采样处理信号分别和授权负载工作特性参数进行比较。本实用新型专利技术能够精确判断线路中的负载是否为授权负载，并且提高了线路安全性和稳定性。路安全性和稳定性。路安全性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
电力系统及其负载检测电路


[0001]本技术涉及电力系统领域，尤其涉及电力系统及其负载检测电路。

技术介绍

[0002]电力领域的低压配电系统具有许多种保护功能，例如为了防止发生短路会监控瞬时大电流，为了避免过载检测长延时过流，为了避免人触电的剩余电流采样以及用于检测电弧故障的电弧故障检测功能。这些保护功能低压系统的大部分可能的故障，并使得操作人员和装置远离危险。
[0003]违规电器特别是电磁发射超过阈值通常会由产品EMC相关功能故障或者产品的质量低的故障导致。这些类型的产品可能会导致其他正常设备工作不正常或者导致其他保护功能失灵，例如电弧故障。
[0004]现有技术还没有技术方案能够解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本技术的第一方面提供了一种电力系统的负载检测电路，其特征在于，所述负载检测电路包括：一个第一电流互感器，其连接于线路的零线上，其基于第一频率采样负载用电时的第一工作特性；一个第二电流互感器，其连接于线路的零线上，其基于第二频率采样负载用电时的第二工作特性，其中，所述第二频率高于所述第一频率；一个第一采样处理电路，其连接于所述第一电流互感器并对所述第一工作特性依次执行低通滤波、放大和模数转换处理，并输出第一采样处理信号；一个第二采样处理电路，其连接于所述第二电流互感器并对所述第二工作特性依次执行高通滤波、放大和模数转换处理，并输出第二采样处理信号；一个控制电路，其存储有授权负载工作阈值，所述控制电路分别接收所述第一采样处理电路输出的第一工作采样处理信号和所述第二采样处理电路输出的第二采样处理信号；一个执行器，其连接于所述控制电路，其中，所述控制电路将所述第一工作采样处理信号、第二采样处理信号分别和授权负载工作特性参数进行比较，当所述第一工作采样处理信号、第二采样处理信号不符合所述授权负载工作特性参数时，则控制所述第一执行器执行线路上的负载的断开操作和向上级系统的报告操作。
[0006]进一步地，所述第一工作特性为第一电流，所述第二工作特性为第二电流，其中，所述第二电流的频率高于所述第一电流的频率。
[0007]进一步地，第一采样处理电路包括依次串联的一个低通滤波器、一个运算放大器和一个模拟数字转换器，其中，所述低通滤波器对所述第一电流执行低通滤波，所述运算放大器对低通滤波以后的第一电流进行放大，所述模拟数字转换器将放大后的电流信号从模拟信号转换为数字信号。
[0008]进一步地，所述第二采样处理电路包括依次串联的一个高通滤波器、一个对数放大器、一个运算放大器和一个比较器，其中，所述高通滤波器对所述第二电流执行高通滤波，所述对数放大器放大高通滤波后的第二电流，所述运算放大器调整第二电流的功率振
幅，所述比较器对基于一个阈值对第二电流执行模拟数字转换。
[0009]进一步地，述执行器包括：一个脱扣器，其驱动线路中的开关以执行线路上的负载的断开操作；一个LED显示灯，其基于不同颜色提示线路中是否有不规则负载，并执行上级系统的报告操作。
[0010]进一步地，述执行器包括一个LED显示屏。
[0011]进一步地，所述第二频率的取值范围为500KHz到30MHz，所述所述第二频率的取值范围为小于500KHz。
[0012]进一步地，所述控制电路包括MCU或者CPU。
[0013]进一步地，所述负载检测电路适用于低压线路。
[0014]本技术第二方面提供了一种电力系统，其特征在于，所述电力系统包括本技术第一方面所述的电力系统的负载检测电路。
[0015]本技术提供了电力系统及其负载检测电路，其能够对具有保护功能的低压电路连接的负载是否是授权负载进行判断并执行相关操作，以确保线路的安全性和稳定性。本技术提供的电力系统及其负载检测电路，能够为传统保护电路增加不规则负载检测功能，也能够为低压保护产品扩展额外的不规则负载检测功能。
附图说明
[0016]图1是电力系统的电路连接图；
[0017]图2是根据本技术一个具体实施例的低压保护电路的负载检测电路的电路连接图；
[0018]图3是根据本技术一个具体实施例的低压保护电路的负载检测电路的电路连接图的高频采样电路和低频采样电路的结构示意图。
具体实施方式
[0019]以下结合附图，对本技术的具体实施方式进行说明。
[0020]本技术提供了电力系统及其负载检测电路，其能够对具有保护功能的低压电路连接的负载是否是授权负载进行判断并执行相关操作，以确保线路的安全性和稳定性。
[0021]本技术第一方面提供了电力系统的负载检测电路。
[0022]图1是电力系统的电路连接图，其特别地为一个直流电力系统。其中，交流电源S2为并联的两个电源支路B1和B2供电，所述电源支路B1和B2分别具有一个交流直流转换器(AC/DC converter)。具体电源支路B1和B2还分别串联有一个保护电路PD1和PD2，其中，在保护电路PD1和PD2之下还具有第一并联支路、第二并联支路、第三并联支路和第四并联支路。其中第一并联支路具有一个保护电路PD
11
，第二并联之路具有一个保护电路PD
12
，第三并联支路具有一个保护电路PD
21
，第四并联之路具有一个保护电路PD
22
。在直流电力系统还包括一个电池源B3和一个光伏电源B4，其中电池源B3和光伏电源B4还分别串联有保护电路PD3和PD4。在保护电路PD3和PD4之下还具有第五并联支路第六并联支路和第七并联支路。其中，第五并联支路串联有一个保护电路PD
31
，第六并联支路串联有一个保护电路PD
32
，第七并联支路串联有一个保护电路PD
41
。其中，保护电路PD
11
、PD
12
、PD
21
、PD
22
、PD
31
、 PD
32
、PD
41
以下分别串联有至少一个负载或者并联有多个负载。
[0023]可选地，本技术提供的负载检测电路100连接于所述电力系统的保护电路中。可选地，所述负载检测电路100连接于所述电力系统的保护电路和多个并联的负载之间。
[0024]其中，示例性地，如图1所示，本技术提供的负载检测电路100可以内嵌或耦合于于保护电路PD1、PD2、PD3、PD4、PD
11
、PD
12
、PD
21
、PD
22
、 PD
31
、PD
32
、PD
41
中的任一个。或者，本技术提供的负载检测电路100 可以连接于保护电路PD
11
、PD
12
、PD
21
、PD
22
、PD<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电力系统的负载检测电路，其特征在于，所述负载检测电路包括：一个第一电流互感器(CT1)，其连接于线路的零线(N)上，其基于第一频率采样负载用电时的第一工作特性；一个第二电流互感器(CT2)，其连接于线路的零线(N)上，其基于第二频率采样负载用电时的第二工作特性，其中，所述第二频率高于所述第一频率；一个第一采样处理电路(120)，其连接于所述第一电流互感器(CT1)并对所述第一工作特性依次执行低通滤波、放大和模数转换处理，并输出第一采样处理信号；一个第二采样处理电路(110)，其连接于所述第二电流互感器(CT2)并对所述第二工作特性依次执行高通滤波、放大和模数转换处理，并输出第二采样处理信号；一个控制电路(130)，其存储有授权负载工作阈值，所述控制电路(130)分别接收所述第一采样处理电路(120)输出的第一工作采样处理信号和所述第二采样处理电路(110)输出的第二采样处理信号；一个执行器(140)，其连接于所述控制电路(130)，其中，所述控制电路(130)将所述第一工作采样处理信号、第二采样处理信号分别和授权负载工作特性参数进行比较，所述第一工作采样处理信号、第二采样处理信号不符合所述授权负载工作特性参数时则控制第一执行器(140)执行线路上的负载的断开操作和向上级系统的报告操作。2.根据权利要求1所述的电力系统的负载检测电路，其特征在于，所述第一工作特性为第一电流，所述第二工作特性为第二电流，其中，所述第二电流的频率高于所述第一电流的频率。3.根据权利要求2所述的电力系统的负载检测电路，其特征在于，第一采样处理电路(120)包括依次串联的一个低通滤波器(121)、一个第一运算放大器(122)和一个模拟数字转换器(12...

【专利技术属性】
技术研发人员：别海罡，易星，刘臻，吴剑强，
申请(专利权)人：西门子中国有限公司，
类型：新型
国别省市：