[發明專利]一種頻率跟蹤及動態布置的小電流接地選線系統

有效

• 申請號: 201811533480.2
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109617235B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 劉斌;蔡小龍;羅浩;明悅鵬;賈雅君;張建文;金之儉
• 申請（專利權）人: 上海君世電氣科技有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02H9/08
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

1.一種頻率跟蹤及動態布置的小電流接地選線系統，其特征在于，包括：同步采樣模塊、傳輸模塊、頻率跟蹤模塊以及接地選線模塊；

所述同步采樣模塊用于同步采集電網的電壓及電流信號，并將模擬信號轉換為數字信號，經所述傳輸模塊上傳給所述接地選線模塊以及所述頻率跟蹤模塊；

所述傳輸模塊用于實現所述接地選線模塊以及所述頻率跟蹤模塊與所述同步采樣模塊之間的同步數據傳輸，并用以支撐整個系統的動態布置；

所述頻率跟蹤模塊用于跟蹤測量電網的實時頻率，為所述接地選線模塊提供頻率數據支撐；

所述接地選線模塊用于在得到所述頻率跟蹤模塊的頻率基礎上，對所述同步采樣模塊采集到的電壓及電流信號進行選線算法分析，判斷接地支路；

所述頻率跟蹤模塊包括：差分測量電路以及頻率積分電路；其中，

所述差分測量電路用于將電網的三相電壓Ua、Ub、Uc信號進行差分測量，從而得到三個電網的線電壓Uab、Ubc、Uca，利用單相接地不影響電網線電壓的原理，準確計算電網線電壓；

所述頻率積分電路用于由差分測量電路得到的3個電網線電壓計算得到電網的實時頻率，其中Uab過零點時產生用于積分電路的充電信號，對電路內部的頻率保持電容進行充電；Ubc過零點時產生積分電路的輸出信號，頻率保持電容輸出電壓，通過測量積分電路內部頻率保持電容的電壓，可折算出電容的充電時間，從而得到電網的頻率；Uca過零點是產生積分電路的放電復位信號，準備下次頻率測量；

所述頻率跟蹤模塊采用頻率遞歸及鎖相環測量技術；

所述接地選線模塊進一步包括：數據濾波子模塊、高頻分析子模塊、低頻分析子模塊以及接地選線判斷子模塊；其中，

所述數據濾波子模塊用于將來自所述傳輸模塊的原始電壓、電流采樣數據，并依據所述頻率跟蹤模塊傳輸來的頻率數據，進行高頻FIR濾波以及低頻FIR濾波；其中高頻FIR濾波后的數據，輸入到高頻分析子模塊中進行高頻分析；而低頻FIR濾波后的數據，輸入到低頻分析子模塊中進行低頻分析；

所述高頻分析子模塊用于將來自所述數據濾波子模塊進行過高頻FIR濾波后的數據，進行頻域、時域的分析；分析后的數據輸入到所述接地選線判斷子模塊；

所述低頻分析子模塊用于將來自數據濾波子模塊進行過低頻FIR濾波后的數據，進行頻域、時域的分析；分析后的數據輸入到所述接地選線判斷子模塊；

所述接地選線判斷子模塊用于將來自所述高頻分析子模塊的數據或所述低頻分析子模塊的數據，按照“單相接地支路電流幅值最大、相位與其他未接地支路相反”的接地選線原理，確定是支路接地或是母線接地；

所述系統還包括：故障錄波模塊，所述故障錄波模塊由所述接地選線模塊啟動，所述同步采樣模塊還用于將數字信號經傳輸模塊上傳給所述故障錄波模塊；

所述故障錄波模塊用于對接地故障進行數據錄波，保存故障發生前后的系統的電壓及各支路電流信號。

2.根據權利要求1所述的頻率跟蹤及動態布置的小電流接地選線系統，其特征在于，所述同步采樣模塊進一步包括：數據采樣子模塊、時鐘信號子模塊以及數據同步子模塊，其中：

所述數據采樣子模塊用于進行交流電壓、電流的采集，其采樣時鐘來自所述時鐘信號子模塊；其采樣同步信號來自所述數據同步子模塊；采集后的結果直接轉換為數字量，等待所述傳輸模塊讀取；

所述時鐘信號子模塊用于產生所述數據采樣子模塊的數據采樣、數據同步所需的時鐘信號；

所述數據同步子模塊用于對所述數據采樣子模塊提供數據同步信號。

3.根據權利要求1所述的頻率跟蹤及動態布置的小電流接地選線系統，其特征在于，所述故障錄波模塊進一步包括：數據存儲子模塊以及數據轉換子模塊和/或數據再分析子模塊；其中，

所述數據存儲子模塊用于對所述接地選線模塊確定的電壓及電流信號進行數據存儲；

所述數據轉換子模塊用于將系統內部使用的故障錄波數據，轉換為符合Comtrade標準的數據格式；

所述數據再分析子模塊用于對已經記錄的故障錄波數據，按照接地選線原理進行再次分析驗證。

4.根據權利要求3所述的頻率跟蹤及動態布置的小電流接地選線系統，其特征在于，所述數據存儲子模塊的存儲長度包括接地故障發生前、發生過程中、直到故障結束后的整個過程。