一种基于光伏配电网的交直流混合漏电监测和保护系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于光伏配电网的交直流混合漏电监测和保护系统和方法，包括无线连接的感知层、网络层以及应用平台层；感知层通过识别直流漏电流的输出信号来判断是否存在直流漏电流，并检测直流漏电流的大小，网络层将感知层检测的信息上传至云端服务器，云端服务器对信息进行数据分析后反馈至应用平台层，用户通过应用平台层接收检测数据。本发明专利技术采用了自适应磁调制检测技术，当主回路出现直流漏电流，通过识别输出信号来判断是否存在漏电源，可检测直流漏电流的大小，以此来确保漏电保护的正确动作，更好地根据实际的各种情况来判断现场实际情况，制定相应策略，更好地保障电网运行，提高电网运行的稳定性。提高电网运行的稳定性。提高电网运行的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光伏配电网的交直流混合漏电监测和保护系统和方法


[0001]本专利技术涉及配电网安全运行的
，具体地讲，本专利技术涉及一种基于光伏配电网的交直流混合漏电监测和保护系统和方法。

技术介绍

[0002]随着泛在电力物联网的发展，新能源得到了快速发展，光伏扶贫项目得到了大力推广，越来越多的光伏设备接入到配电网中。分布式光伏能源属于一种清洁能源，不会产生任何环境污染。分布式光伏能源不仅可以有效缓解当地配电网的紧张供电需求，还可以改善当地电网的电能质量与线损。然而由于光伏电源设备是包含直流环节的设备，在电流的传输中不同于传统的交流传输。对于交流型漏电保护，当主回路出现直流漏电流，会造成磁环铁心的预先磁化，导致检测装置脱扣值偏移，进入磁饱和区，检测失准。这导致传统交流漏电保护开关无法在漏电时进行保护跳闸，因漏电导致发生火灾甚至人身伤亡的事故时有发生，对用户安全用电带来了极大挑战。
[0003]针对交流型漏电保护，当主回路出现直流漏电流，磁环铁心的磁化情况与纯交流的情况会有所不同，会造成磁环铁心的预先磁化，导致检测装置脱扣值偏移，进入磁饱和区，检测失准，无法正常工作的情况。
[0004]因此，本领域技术人员亟需提供一种基于光伏配电网的交直流混合漏电监测和保护系统和方法，采用自适应磁调制检测技术，当主回路出现直流漏电流，通过识别输出信号来判断是否存在漏电源，可检测直流漏电流的大小，以此来确保漏电保护的正确动作，更好地根据实际的各种情况来判断现场实际情况，制定相应策略，更好地保障电网运行，提高电网运行的稳定性。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种基于光伏配电网的交直流混合漏电监测和保护系统和方法，采用自适应磁调制检测技术，当主回路出现直流漏电流，通过识别输出信号来判断是否存在漏电源，可检测直流漏电流的大小，以此来确保漏电保护的正确动作，更好地根据实际的各种情况来判断现场实际情况，制定相应策略，更好地保障电网运行，提高电网运行的稳定性。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于光伏配电网的交直流混合漏电监测和保护系统，包括无线连接的感知层、网络层以及应用平台层；所述感知层通过识别直流漏电流的输出信号来判断是否存在直流漏电流，并检测直流漏电流的大小，所述网络层将感知层检测的信息上传至云端服务器，所述云端服务器对信息进行数据分析后反馈至所述应用平台层，用户通过所述应用平台层接收检测数据。
[0007]优选的，所述的感知层、网络层以及应用平台层集成于一体，安装在光伏设备的并网柜处和配电网台区的表箱处。
[0008]优选的，所述检测数据包括漏电流数据、温湿度监控数据以及粉尘监测数据。
[0009]优选的，所述应用平台层包括应用Web端浏览器平台以及手机APP平台应用，以便及时接收检测数据，做出预判处置策略。
[0010]本专利技术还提供一种基于光伏配电网的交直流混合漏电监测和保护方法，包括以下步骤：步骤s01、在漏电流监测芯片磁环上额外引入大小变化的激励源，使得磁环交替饱和；步骤s02、当主回路出现直流漏电流时，感知层通过识别直流漏电流的输出信号来判断是否存在直流漏电流，并检测直流漏电流的大小；步骤s03、网络层将感知层检测的信息上传至云端服务器；步骤s04、云端服务器对信息进行数据分析后反馈至所述应用平台层；步骤s05、用户通过所述应用平台层接收检测数据，并做出预判处置。
[0011]优选的，所述步骤s02具体包括：在导线侧无剩余电流产生时，系统的检测信号为平衡状态，则判断不存在直流漏电流；当存在正向感应电动势或反向感应电动势时，控制驱动电平翻转，产生检测信号及激励信号，并使得激励信号做出相应的叠加，则判断存在直流漏电流。
[0012]优选的，所述检测数据包括漏电流数据、温湿度监控数据以及粉尘监测数据。
[0013]本专利技术提供了一种基于光伏配电网的交直流混合漏电监测和保护系统和方法，具有以下优点：1、采用了自适应磁调制检测技术，当主回路出现直流漏电流，通过识别输出信号来判断是否存在漏电源，可检测直流漏电流的大小，以此来确保漏电保护的正确动作，更好地根据实际的各种情况来判断现场实际情况，制定相应策略，更好地保障电网运行，提高电网运行的稳定性；2、由感知层、网络层、应用平台层三部分组成，实现对系统各种漏电流的及时保护与监测，可以准确识别和通断含直流分量的故障电路，提高配电网的运行可靠性。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术中漏电保护的基本工作原理图；图2为本专利技术中漏电流在线平台监测系统构架图；图3为本专利技术中分布式光伏电站入网结构图；图4为本专利技术中驱动与检测电路模型图；图5为本专利技术中叠加正向感应电动势的激励信号和检测信号图；图6为本专利技术中叠加反向感应电动势的激励信号和检测信号图。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本专利技术的内容作进一步说明。当然本专利技术并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本专利技术的保护范围内。其次，本专利技术利用示意图进行了详细的表述，在详述本专利技术实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应以此作为对本专利技术的限定。
[0017]如图1
‑
6所示，本专利技术提供一种基于光伏配电网的交直流混合漏电监测和保护系统，包括无线连接的感知层、网络层以及应用平台层；感知层通过识别直流漏电流的输出信号来判断是否存在直流漏电流，并检测直流漏电流的大小，网络层将感知层检测的信息上传至云端服务器，云端服务器对信息进行数据分析后反馈至所述应用平台层，用户通过应用平台层接收检测数据，其中，检测数据包括漏电流数据、温湿度监控数据以及粉尘监测数据。
[0018]具体的，感知层、网络层以及应用平台层集成于一体，安装在光伏设备的并网柜处和配电网台区的表箱处。本专利技术由感知层、网络层、应用平台层三部分组成，实现对系统各种漏电流的及时保护与监测，可以准确识别和通断含直流分量的故障电路，提高配电网的运行可靠性。
[0019]感知层的核心为高集成的漏电流监测芯片，通过安装在不同的应用场景，并通过安全感知及边缘计算将监测数据及故障定位信息上传。
[0020]网络层使用无线低功耗的LoRa技术，将信息从监控装置上传至服务器。基于“国网芯”的漏电流在线监测系统具备无线通信能力，可将各监测点采集到的漏电流信息实时上传至云端，实现远程监控与数据分析。用户可通过APP对设备漏电情况进行查看。
[0021]应用平台层包括应用Web端浏览器平台以及手机APP平台应用，以便及时接收检测数据，做出预判处置策略。
[0022]如图1所示，图1为本专利技术中漏电保护的基本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光伏配电网的交直流混合漏电监测和保护系统，其特征在于, 包括无线连接的感知层、网络层以及应用平台层；所述感知层通过识别直流漏电流的输出信号来判断是否存在直流漏电流，并检测直流漏电流的大小，所述网络层将感知层检测的信息上传至云端服务器，所述云端服务器对信息进行数据分析后反馈至所述应用平台层，用户通过所述应用平台层接收检测数据。2.如权利要求1所述的基于光伏配电网的交直流混合漏电监测和保护系统，其特征在于, 所述的感知层、网络层以及应用平台层集成于一体，安装在光伏设备的并网柜处和配电网台区的表箱处。3.如权利要求1所述的基于光伏配电网的交直流混合漏电监测和保护系统，其特征在于, 所述检测数据包括漏电流数据、温湿度监控数据以及粉尘监测数据。4.如权利要求1所述的基于光伏配电网的交直流混合漏电监测和保护系统，其特征在于, 所述应用平台层包括应用Web端浏览器平台以及手机APP平台应用，以便及时接收检测数据，做出预判处置策略。5.一种基于光伏配电网的交直流混合漏电监测和保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文煜，钟丰蔚，余笑侬，钟彦平，谢晓帆，王俊宇，施斐，曹志敏，邱愉中，欧阳亮，温莹，丁惠，温鹏，郭嘉鑫，王海，康曦，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司赣州供电分公司，
类型：发明
国别省市：