感器串联于隔直电路后端，用于对待测直流母线中的交流串入电压进行采样。
[0021]具体的，参阅图2所示，交流电压采样模块是对串入待测直流母线的交流电压进行采样，之后整流成直流分量。为防止直流母线的直流电压进入交流电压采样模块，在交流电压采样模块的第一个模块，隔直电路最前端串联隔直电容C0和C1，电压采样电路中，采用了双电压互感器构成差分电路，同时监视正母线与负母线，采用额定输出电流为毫安(mA)级的高精度电压互感器进行电压采样，将毫安级电流变换为电压，由高精度运算放大器进行电压跟随，运算放大器输出后经过整流器变为直流电压，直流电压输出后经过滤波电路输出至AD转换电路。经过实验，采用电压互感器，电压跟随的方式，在向直流系统中输入一定的交流电压，通过示波器观察输出端波形，波形显示交流电压的跟随效果好，无高次谐波，整流器输出后的直流分量无50赫兹(Hz)的交流分量，且该交流电压采样模块的输出电压与理论值相差较小，与输入电压之间基本成正比例关系，最大误差仅为百分之4.65，米样精度高，直流输出交流分量为0，无基波谐波分量，且输出与输入电压之间为线性关系，交流电压采样模块使用土 12V直流电源。
[0022]CPU控制模块选用单片机STC89C52RC，其I/O数量可满足该装置的需要，易于编程，且外围电路设计简单，价格低廉。
[0023]上述告警模块共包括三部分:发光二极管LED报警模块、遥信报警模块以及蜂鸣器报警模块。参阅图3和图4所示，LED报警模块通过光电耦合器使得遥信报警模块前端的三极管导通，报警时LED灯发光报警。为满足接点工作电压为直流220V，选用驱动电压为24V直流电，接点工作电压250V的工业级固态继电器；当直流母线中有交流串入时，单片机I/O输出由高电平变为低电平时，光电隔离器U4导通，使三极管导通，驱动24V继电器动作实现遥信报警功能；LED灯告警，可直接通过单片机I/O输出驱动；图4中蜂鸣器报警，可通过一个三极管放大器导通，驱动蜂鸣器Speaker报警。+24V电压与+5V电压之间通过光电隔离器隔离，无电气联系。
[0024]变电站直流母线交流电压串入监测装置还包括:命令输入模块，其输出端与CPU控制模块相连接，用于向CPU控制模块发送指令信息，用于装置定值整定，程序菜单选择等功能；显示模块，其输入端与CPU控制模块相连接，用于显示待测直流母线中交流串入情况的监测信息；电源模块，其输出端连接交流电压采样模块，显示模块以及告警模块。
[0025]命令输入模块可以为键盘或按键。装置还包括将上述所有模块封装的外壳。
[0026]综上所述，本发明实施例提供的方案，实现了对变电站直流系统交流电压串入的监测报警功能，大大提高了直流系统的运行可靠性，且各功能部分均为模块化设计，更换方便，且元器件耐压较高，满足安全稳定运行的要求。该装置采用站内直流系统供电，在直流80-290V电压下均能正常工作，工作性能稳定，且装置具有自检故障告警功能，不会对站内其他运行设备造成影响。
[0027]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种变电站直流母线交流电压串入监测装置，其特征在于，所述装置包括:交流电压采样模块、中央处理器CPU控制模块以及告警模块；其中，交流电压采样模块、CPU控制模块以及告警模块依次顺序连接，交流电压采样模块包括隔直电路、电压采样电路、电压跟随电路、整流电路、滤波电路以及模数AD转换电路，隔直电路、电压采样电路、电压跟随电路、整流电路、滤波电路以及AD转换电路依次顺序连接，AD转换电路的输出与CPU控制模块的输入相连接，隔直电路包括隔直电容，隔直电容串联在待测直流母线后端，电压采样电路包括电压互感器，电压互感器串联于隔直电路后端，用于对待测直流母线中的交流串入电压进行米样。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，告警模块包括:发光二极管LED报警模块、遥信报警模块以及蜂鸣器报警模块；其中，LED报警模块通过光电耦合器使得遥信报警模块前端的三极管导通。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括:命令输入模块，其输出端与CPU控制模块相连接，用于向CPU控制模块发送指令信息；显示模块，其输入端与CPU控制模块相连接，用于显示待测直流母线中交流串入情况的监测信息；电源模块，其输出端连接交流电压采样模块，显示模块以及告警模块。
【专利摘要】本发明公开了一种变电站直流母线交流电压串入监测装置，用于解决各个厂家的直流母线监测设备改造或更换方式不同，导致更换费用高，用时长的问题。该装置包括：交流电压采样模块、CPU控制模块以及告警模块依次顺序连接，交流电压采样模块包括将隔直电路、电压采样电路、电压跟随电路、整流电路、滤波电路以及AD转换电路依次顺序连接，AD转换电路的输出与CPU控制模块的输入相连接，隔直电路包括隔直电容，隔直电容串联在待测直流母线后端，电压采样电路包括电压互感器，电压互感器串联于隔直电路后端，用于对待测直流母线中的交流串入电压进行采样。上述装置能够对直流母线进行交流串入的监测报警。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN105425068
【申请号】CN201510807559
【发明人】李志远, 郭军慷, 李超, 田涛, 马佩瑶, 王丹, 张思皓, 纪文涛, 吴一凡, 张文静, 王振锋, 唐茂林, 耿怡辉, 邵李斌, 詹睿, 龙青, 石鑫, 赵冠楠, 吕琨璐
【申请人】国网宁夏电力公司宁东供电公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月21日