[发明专利]柔性直流电网对地绝缘故障检测装置及系统

说明书

本申请提供一种柔性直流电网对地绝缘故障检测装置及系统。上述检测装置包括参数检测元件以及与参数检测元件电连接的继电保护元件。参数检测元件用于检测母线正极电压、母线负极电压、支路正极电流以及支路负极电流。继电保护元件根据母线正极电压、母线负极电压、支路正极电流以及支路负极电流，获得母线的共模电压直流分量幅值，并获取每一条支路的三次谐波共模电流向量幅值，进而判断多条支路中的任一路是否发生对地绝缘故障。本装置利用参数检测元件检测直流电压偏置，并利用继电保护元件检测各支路三次谐波共模电流来诊断接地故障支路，从而避免了逐路断开各支路来查找故障支路造成的其他支路短时停电，使得直流电网可靠性得到提高。

技术领域

本申请涉及电力系统领域，特别是涉及一种柔性直流电网对地绝缘故障检测装置及系统。

背景技术

柔性直流配电系统中如果交流侧采用高阻接地，直流侧就不需要其他的接地措施，此时直流侧如果发生一点接地故障，会导致直流侧出现直流电压偏置，但短路电流很小。柔性直流配电系统可能因为绝缘破坏带来巨大的安全隐患，引发触电和火灾等电气安全事故，因此常采用绝缘监测方法予以预防。

为了提高直流配用电系统绝缘检测的可靠性和准确性，传统方法通常采用逐路断开各支路来查找接地支路，这样的查找方法会造成试拉的支路短时停电，降低了直流电网运行的可靠性。

发明内容

基于此，有必要针对传统的逐路断开各支路来查找接地支路的方法，直流电网运行的可靠性低的问题，提供一种柔性直流电网对地绝缘故障检测装置及系统。

一种柔性直流电网对地绝缘故障检测装置，所述柔性直流电网包括母线和与所述母线电连接的多条支路，所述检测装置包括：

参数检测元件，与所述母线正级、所述母线负极、每一条所述支路正极以及每一条所述支路负极分别电连接，用于检测母线正极电压、母线负极电压、支路正极电流以及支路负极电流；以及

继电保护元件，与所述参数检测元件电连接，用于获取所述母线正极电压、所述母线负极电压、所述支路正极电流以及所述支路负极电流，还用于根据所述母线正极电压、所述母线负极电压、所述支路正极电流以及所述支路负极电流，获得所述母线的共模电压直流分量幅值，并获取每一条所述支路的三次谐波共模电流向量幅值，进而判断多条所述支路中的任一路是否发生对地绝缘故障。

在其中一个实施例中，多条所述支路包括一条电源支路和多条负载支路，所述参数检测元件包括：

电压检测单元，所述电压检测单元的一次侧与所述母线正级、母线负极分别电连接，用于获取母线正极电压和母线负极电压；

两个第一电流检测单元，一个所述第一电流检测单元的一次侧与所述电源支路正极电连接，用于获取电源支路正极电流，另一个所述第一电流检测单元的一次侧与所述电源支路负极电连接，用于获取电源支路负极电流；以及

多个第二电流检测单元，每一个所述第二电流检测单元的一次侧与所述负载支路正极或负极电连接，用于实时获取负载支路正极电流或负载支路负极电流。

在其中一个实施例中，所述继电保护元件包括：

模拟量采集单元，分别与所述电压检测单元的二次侧、两个所述第一电流检测单元的二次侧以及多个第二电流检测单元的二次侧电连接，用于获取所述母线正极电压、所述母线负极电压、所述电源支路正极电流、所述电源支路负极电流、每一条负载支路正极电流以及每一条负载支路负极电流；以及

处理单元，与所述模拟量采集单元电连接，用于根据所述母线正极电压、所述母线负极电压、所述电源支路正极电流、所述电源支路负极电流、每一条负载支路正极电流以及每一条负载支路负极电流，获得所述母线的共模电压直流分量幅值，并获取所述电源支路的三次谐波共模电流向量幅值以及每一条所述负载支路的三次谐波共模电流向量幅值，进而判断多条所述支路中的任一路是否发生对地绝缘故障。