[发明专利]直流电源系统中窜入交流电的监测方法

权利要求书

1.直流电源系统中窜入交流电的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、利用微控制器MCU的一个内部定时器作AD采集的采样时间间隔控制，将该定时器的中断优先级设置为最高优先级，定时中断间隔取200uS；

步骤2、在MCU控制下，连续定时采集正负母线对地电压的数字量，每次采集时采集完正母线对地电压紧接着采集负母线对地电压；

步骤3、采完200个点时，进行一次正负母线对地直流电压、正负母线对地交流电压计算；

步骤4、根据步骤3计算出的正负母线对地直流电压值、正负母线对地交流电压值判断系统是否发生交流窜入及交流窜入的极性，如果确认直流电源系统无交流电窜入、交流窜入监测流程结束，否则转下一步；

步骤5、根据系统当前进行的检测方式，利用步骤3得出的正负母线对地直流电压值，采用平衡桥检测或不平衡桥检测之正负母线对地电阻计算公式，计算出正负母线对地电阻并发出相应的告警信号；

步骤6、根据支路漏电流传感器数据变化情况，确定交流窜入支路与极性；

步骤2所述的采集正负母线对地电压的数字量的具体方法是：

对正母线对地电压检测电路，采集桥分压比k₁＝R2/(R1+R2)，正母线对地电压Uz经采集桥分压，两级运放隔离、变换、迁移后，传送至AD转换器的电压Uadz为Uadz＝(k₁·Uz+Vref)/2；

对负母线对地电压检测电路，采集桥分压比k₂＝R4/(R3+R4)，负母线对地电压Uf经采集桥分压，两级运放隔离、变换、迁移后，传送至AD转换器的电压Uadf为Uadf＝(k₂·Uf+Vref)/2；

Vref是微控制器AD转换器的外部基准电压；

步骤3所述的进行一次正负母线对地直流电压、正负母线对地交流电压的计算公式如下：

设在相邻两个周波内，连续定时采集正母线对地电压的2N个数字量为DZ₀，DZ₁，DZ₂，……，DZ_N-1，DZ_N，DZ_N+1，……，DZ_2N-1，则正母线对地直流电压的数字量Duz为

正母线对地直流电压Udcz为Udcz＝Kz·Duz+Lz，式中Kz为正母线对地电压计算增益，Lz为正母线对地电压计算零点，Kz、Lz可通过校准程序确定；

采用相邻两个周波内的连续等间隔瞬时采样值计算正母线对地交流电压有效值数字量Dacz：

则正母线对地交流电压有效值Uacz为Uacz＝Kz·Dacz；

负母线对地直流电压Udcf的计算方法与公式：

Udcf＝Kf·Duf+Lf；

其中，DF₀，DF₁，DF₂，……，DF_N-1，DF_N，DF_N+1，……，DF_2N-1为连续定时采集的负母线对地电压的2N个数字量，与正母线对地电压同一采集时刻，Duf为负母线对地直流电压的数字量，Kf为负母线对地电压计算增益，Lf为负母线对地电压计算零点，Kf、Lf可通过校准程序确定；

采用相邻两个周波内的连续等间隔瞬时采样值计算负母线对地交流电压有效值数字量Dacf：

则负母线对地交流电压有效值Uacf为Uacf＝Kf·Dacf。

2.根据权利要求1所述的直流电源系统中窜入交流电的监测方法，其特征在于，步骤1中微控制器MCU对电压的AD采集，采用定时采集模式。

3.根据权利要求1所述的直流电源系统中窜入交流电的监测方法，其特征在于，步骤4所述的根据对地交流电压值判断系统是否发生交流窜入及交流窜入的极性的判断方法是：

当正负母线交流窜入电压超过某一设定值时，判定为系统发生交流窜入，接着比较正负母线对地直流电压大小，小者为交流窜入极；有交流窜入的母线若对地直流电压接近于0，判断为交流自该极金属性直接窜入，否则为通过电阻窜入该极。