[發明專利]直流供電系統的投切式絕緣監測方法及系統

有效

• 申請號: 201310314939.0
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103389436A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 董玉兵;張永;陳原
• 申請（專利權）人: 中達電通股份有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 高磊

技術領域

本發明涉及一種直流供電系統的監測方法，特別是涉及一種直流供電系統的投切式絕緣監測方法及系統。

背景技術

直流供電系統（HVDC系統）作為現代互聯網數據中心（IDC）通信機房、電動車充電系統的新型供電電源,是一個龐大的多分支供電網絡,采用的是懸浮、非安全的直流電壓（一般為240V或336V）。在應用過程中，最具有安全隱患的絕緣故障是單點接地或單極絕緣下降故障。單點接地或單極絕緣下降有時不會影響HVDC系統的正常運行，具有隱蔽性，但如果不能迅速找到接地故障點并予以修復，就可能會對使用者造成人身安全事故，一旦發生極接地故障，就將導致HVDC系統供電故障，影響整個供電系統的連續性。

因此，目前的HVDC系統通常配備絕緣故障的絕緣監測系統，為了更全面準確識別出HVDC系統母線正負極任何比例的對地絕緣電阻，所述絕緣監測系統中分別設有與HVDC系統中的母線的正極和負極對地的絕緣監測裝置，所述絕緣監測裝置根據其中的檢測開關的交替開閉來監測正極/負極對地的絕緣電阻，再根據所測得的對地絕緣電阻來確定母線的正極/負極線路上是否具有對地絕緣安全隱患。

然而，由于直流供電系統中的母線的正負極對地的等效電容可能很大，因此，在檢測開關電路每次交替開閉時，母線的正極或負極線路的對地電壓，實際上就是母線正極或負極對地等效電容的充電或放電電壓，需要一定時間才能最終穩定。根據測試，上述充放電的時間多則30秒，甚至1分鐘以上。目前的絕緣監測系統要監測的準確，需要在每次檢測開關開閉電壓穩定后再測試計算線路上的對地絕緣電阻，這阻礙了絕緣監測系統的監測效率，同時，不能及時發現線路上的對地安全隱患。因此，需要對現有的絕緣監測系統進行改進。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種直流供電系統的投切式絕緣監測方法及系統，用于解決現有技術中監測絕緣隱患不及時的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種直流供電系統的投切式絕緣監測方法，其中，所述直流供電系統包含母線，所述母線的正負極上分別設有交替開閉的對地檢測開關電路，所述監測方法至少包括：1）在由所述檢測開關電路交替開閉所引起的母線的正極/負極線路上的對地電流變化期間，以第一時間間隔采樣所述母線的正極/負極線路對地的三個電壓采樣值，并基于所采樣的三個對地電壓采樣值預測所述正極/負極對地穩定后的電壓值；2）基于所預測的正極/負極對地穩定后的電壓值對應確定所述正極/負極供電線路上的等效對地絕緣電阻值，并根據所確定的正極/負極供電線路上的等效對地絕緣電阻值與預設閾值的比較來對應確定正極/負極供電線路上是否有對地絕緣故障。

優選地，所述步驟1）還包括：在對地電流變化期間，基于預設的第一時間間隔依次采樣所述母線的正極/負極對地的三組電壓采樣值，其中，每組電壓采樣值中包含以第二時間間隔采樣且數量相同的多個電壓采樣值；從每組電壓采樣值中分別選取間隔為所述第一時間間隔的三個電壓采樣值，并依據所選取的三個電壓采樣值預測所述正極/負極對地的穩定后的一個電壓值，重復本步驟，以預測出對地穩定后的多個電壓值；將所預測的多個對地電壓值進行過濾處理，以得到所述正極/負極對地的最終電壓值。

優選地，所述步驟1）包括：利用公式來預測所述正極/負極對地穩定后的電壓值，其中，Ue為預測的穩定后的對地電壓值，U'₁、U'₂、U'₃依次為以第一時間間隔的對地電壓采樣值。

優選地，所述步驟1）中將所預測的多組對地穩定后的電壓值進行過濾處理的方式包括：剔除所得到的多個電壓值中明顯異常的電壓值，再將剩余的多個電壓值進行平均計算，以得到預測的對地穩定后的電壓值。

優選地，在執行步驟2）之前，所述方法還包括：3）根據所預測的正極和負極對地穩定后的電壓值確定所對應的線路對地是否短路或開路。

優選地，若在所述步驟3）中確定正極和負極線路中一個為對地短路，所述步驟2）還包括：基于所預測的對地不短路的線路上的對地電壓確定相應線路上的等效對地絕緣電阻值，再根據所計算的等效對地絕緣電阻值與所述閾值的比較來確定所述不短路的線路是否有對地絕緣故障，以及確定對地短路的線路為對地絕緣故障。

優選地，若在所述步驟3）中確定正極和負極線路中至少一個為對地開路，所述步驟2）還包括：基于所預測的對地不開路的線路上的對地電壓確定相應線路上的等效對地絕緣電阻值，再根據所計算的等效對地絕緣電阻值與所述閾值的比較來確定所述不開路的線路是否有對地絕緣故障。