适用于直流漏电流监测的监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于直流漏电流监测的监测方法及系统，包括离线参考计算部分和在线实时监测部分，其中：离线参考计算部分包括：采集不包含漏电流时的配电网标准工频电流；将配电网标准工频电流输入比例

【技术实现步骤摘要】
适用于直流漏电流监测的监测方法及系统


[0001]本专利技术涉及配电网监测技术，尤其涉及一种适用于直流漏电流监测的监测方法及监测系统。

技术介绍

[0002]配用电网络是电力系统进行电能输送的最后环节，其运行情况极为复杂。随着城市建设近年来的高速发展，城区配用电网络基础建设也得到了与之匹配的加强，新建或改造的配用电网络在可靠性和安全性上较之前的配用电网络有了大幅提升，居民用电安全得到了保障。然而在部分地区，企业或居民用电的规范性、可靠性乃至安全性仍然存在很多问题，其中之一就是直流漏电。直流漏电是低压配用电网络常见的故障，它会严重影响配用电系统供电的可靠性和安全性，甚至危及用户的人身安全，是需要引起足够重视的一类故障。
[0003]安装漏电保护器是防范直流漏电事故的常用和有效措施，但一方面由于设计实施不规范(如部分用户不安装分漏保)、部分情况下总漏保无法投入(如用户未安装分漏保时，部分用户的直流漏电将导致总漏保跳闸，进而影响其它用户用电，实际发生这种情况而又无法准确定位直流漏电具体位置时，只能将总漏保退出来保证大部分用户的供电)、个人私拉乱接等现象导致直流漏电频发，使居民触电事件屡次发生，造成严重的后果和恶劣的影响。另一方面漏电保护器也可能出现误动作和拒动作的情况，例如当电路中存在正常的微小直流漏电流时，如长导线对地的电容性泄漏电流、大功率负载开断或雷电造成浪涌电压、电力电子设备引起的高次谐波等，可能会引起漏电保护器的误动作，从而造成供电中断，使人们的生产和生活受到影响。
[0004]防止直流漏电现象的发生是配用电网最终的目标，但有效监测直流漏电却是防范直流漏电的前提，针对现有漏电保护器存在误动和拒动的缺陷，需要准确地监测和识别配用电网中的直流漏电现象，进而采取相应的措施进行预防，增加配用电网络的安全性和可靠性，避免各种不安全事故的发生。鉴于此，基于漏电所具有的短时性和间歇性，需要准确对配用电网中的直流漏电现象进行识别，并在此基础上开发直流漏电流的实时监测系统，进而实现对漏电现象的预防。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种适用于直流漏电流监测的监测方法及系统。
[0006]技术方案：本专利技术所述的适用于直流漏电流监测的监测方法包括离线参考计算部分和在线实时监测部分，其中：
[0007]离线参考计算部分包括如下步骤：
[0008]步骤1，采集不包含漏电流时的配电网标准工频电流；
[0009]步骤2，将步骤1采集所得的配电网标准工频电流，输入比例
‑
积分
‑
多模式谐振控制器，并分别从比例
‑
积分
‑
多模式谐振控制器的比例控制器、积分控制器和多模式谐振控
制器的输出端获取输出数据；
[0010]步骤3，将步骤2获取的输出数据作为参考输出数据存储；
[0011]在线实时监测包括如下步骤：
[0012]步骤4，实际使用时，采集包含多种分量的配电网实时电流；
[0013]步骤5，将步骤4采集所得的配电网实时电流，输入比例
‑
积分
‑
多模式谐振控制器，并分别从比例
‑
积分
‑
多模式谐振控制器的比例控制器、积分控制器和多模式谐振控制器的输出端获取输出数据；
[0014]步骤6，将步骤5获取的输出数据与存储的参考输出数据进行实时比较，当二者的差值超过要求值时，发出警告。
[0015]进一步的，所述步骤1具体包括：
[0016]S1.1：将配电网的标准工频电流信号转换为电压信号；
[0017]S1.2：将S1.1所得的电压信号进行信号调理，将信号调理结果模数转换后进行数字采样；
[0018]S1.3：对数字采样的信号进行分段线性拟合处理，即根据分段线性插值原理在相邻两点间进行线性拟合，得到与电压所对应的电流值，该电流即是配电网的标准工频电流，从而实现对配电网标准工频电流的采集。
[0019]进一步的，所述比例
‑
积分
‑
多模式谐振控制器的传递函数G(s)为：
[0020][0021]式中，G
p
(s)为比例控制器的传递函数，K
p
为比例控制器的系数；G
I
(s)为积分控制器的传递函数，K
I
为积分控制器的系数；G3(s)至G
2n
‑1(s)均为不同次数的谐振控制器的传递函数，K3至K
2n
‑1则为相应次数的谐振控制器系数；ω
g
为标准工频。
[0022]进一步的，所述步骤3具体包括：
[0023]S3.1：对于步骤2获取的各器件的输出数据，分别在预设时间段内等时间间隔的采样预设数量的点；
[0024]S3.2：将各器件的输出数据的采样点作为参考输出数据存储。
[0025]进一步的，所述步骤4具体包括：
[0026]S4.1：实际使用时，先采用低通滤波器滤除配电网实时电流的高频分量；
[0027]S4.2：将滤除过高频分量的配电网实时电流转换为电压信号；
[0028]S4.3：对S4.2所得的电压信号进行信号调理，将信号调理结果模数转换后进行数字采样；
[0029]S4.4：对数字采样的信号进行分段线性拟合处理，即根据分段线性插值原理在相邻两点间进行线性拟合，得到与电压所对应的电流值，该电流即是配电网的实时电流，从而实现对配电网电流的实时采集。
[0030]进一步的，所述步骤6具体包括：
[0031]S6.1：对步骤5获取的输出数据，同步骤3的取点时间段一样取相同数量的数据点；
[0032]S6.2：提取存储的参考输出数据，实时计算参考输出数据和步骤S6.1获取的数据
点的差值，当二者的差值超过要求值时，发出警告。
[0033]进一步的，步骤S6之后还包括：
[0034]步骤S7：将存储的参考输出数据的波形、步骤5获取的实时输出数据的波形以及两者的差值结果进行显示，方便监察人员观测。
[0035]本专利技术所述的适用于直流漏电流监测的监测系统包括标准电流采集模块、实时电流采集模块、比例
‑
积分
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多模式谐振控制器、输出数据获取模块、数据保存模块和漏电识别模块，其中：
[0036]所述标准电流采集模块用于采集不包含漏电流时的配电网标准工频电流；
[0037]所述实时电流采集模块用于采集实际使用时包含多种分量的配电网实时电流；
[0038]所述比例
‑
积分
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多模式谐振控制器用于将采集所得的配电网标准工频电流或配电网实时电流进行处理；
[0039]所述输出数据获取模块用于分别从比例
‑
积分
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多模式谐振控制器的比例控制器、积分控制器和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于直流漏电流监测的监测方法，其特征在于：包括离线参考计算部分和在线实时监测部分，其中：离线参考计算部分包括如下步骤：步骤1，采集不包含漏电流时的配电网标准工频电流；步骤2，将步骤1采集所得的配电网标准工频电流，输入比例
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积分
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多模式谐振控制器，并分别从比例
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积分
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多模式谐振控制器的比例控制器、积分控制器和多模式谐振控制器的输出端获取输出数据；步骤3，将步骤2获取的输出数据作为参考输出数据存储；在线实时监测包括如下步骤：步骤4，实际使用时，采集包含多种分量的配电网实时电流；步骤5，将步骤4采集所得的配电网实时电流，输入比例
‑
积分
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多模式谐振控制器，并分别从比例
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积分
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多模式谐振控制器的比例控制器、积分控制器和多模式谐振控制器的输出端获取输出数据；步骤6，将步骤5获取的输出数据与存储的参考输出数据进行实时比较，当二者的差值超过要求值时，发出警告。2.如权利要求1所述的适用于直流漏电流监测的监测方法，其特征在于：所述步骤1具体包括：S1.1：将配电网的标准工频电流信号转换为电压信号；S1.2：将S1.1所得的电压信号进行信号调理，将信号调理结果模数转换后进行数字采样；S1.3：对数字采样的信号进行分段线性拟合处理，即根据分段线性插值原理在相邻两点间进行线性拟合，得到与电压所对应的电流值，该电流即是配电网的标准工频电流，从而实现对配电网标准工频电流的采集。3.如权利要求1所述的适用于直流漏电流监测的监测方法，其特征在于：所述比例
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积分
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多模式谐振控制器的传递函数G(s)为：式中，G
p
(s)为比例控制器的传递函数，K
p
为比例控制器的系数；G
I
(s)为积分控制器的传递函数，K
I
为积分控制器的系数；G3(s)至G
2n
‑1(s)均为不同次数的谐振控制器的传递函数，K3至K
2n
‑1则为相应次数的谐振控制器系数；ω
g
为标准工频。4.如权利要求1所述的适用于直流漏电流监测的监测方法，其特征在于：所述步骤3具体包括：S3.1：对于步骤2获取的各器件的输出数据，分别在预设时间段内等时间间隔的采样预设数量的点；S3.2：将各器件的输出数据的采样点作为参考输出数据存储。5.如权利要求1所述的适用于直流漏电流监测的监测方法，其特征在于：所述步骤4具体包括：
S4.1：实际使用时，先采用低通滤波器滤除配电网实时电流的高频分量；S4.2：将滤除过高频分量的配电网实时电流转换为电压信号；S4.3：对S4.2所得的电压信号进行信号调理，将信号调理结果模数转换后进行数字采样；S4.4对数字采样的信号进行分段线性拟合处理，即...

【专利技术属性】
技术研发人员：史明明，袁宇波，张宸宇，方鑫，肖小龙，缪惠宇，费骏韬，吴凡，潘益，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：