[发明专利]微电网继电保护装置

摘要

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种微电网继电保护装置与保护方法；该装置中每路信号采集判别系统按照电信号传递方向依次包括第一开关，采样电路，第二开关，第一保持电路，第三开关，并联设置的包括第四开关和第二保持电路的第一支路和包括第五开关和第三保持电路的第二支路，减法运算电路，绝对值运算电路，电压比较电路、第六开关和控制器；该方法控制各个开关的时序，监测电压比较电路中输入电压大于阈值电压的总次数和连续次数，输出跳闸控制信号；本发明不仅能够在两种模式之间切换，而且同样具有快速速断保护的时效性，还能够避免错过切换信号问题的发生，并且能够避免误将电网非稳态畸变噪声信号判断为切换信号问题的发生。

主权项

1.微电网继电保护装置，其特征在于，包括2ⁿ路信号采集判别系统，每路信号采集判别系统按照电信号传递方向依次包括第一开关，采样电路，第二开关，第一保持电路，第三开关，并联设置的第一支路和第二支路，所述第一支路包括第四开关和第二保持电路，第二支路包括第五开关和第三保持电路，减法运算电路，绝对值运算电路，电压比较电路、第六开关和控制器，所述控制器用于控制第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关的通断，接收电压比较电路输出的比较结果，输出跳闸控制信号；所述第一开关包括闭合和断开两种工作状态，闭合时间为20/2ⁿms；所述采样电路包括运算放大器U1，运算放大器U1的同相输入端与第一开关连接，反相输入端与输出端直接连接；所述第二开关包括闭合和接地两种工作状态，闭合时间不小于20/2ⁿms，且覆盖第一开关闭合时间；所述第一保持电路包括运算放大器U2，运算放大器U2的同相输入端与第二开关连接，并通过电容C2接地，反相输入端与输出端直接连接；所述第三开关包括连接第一支路、连接第二支路和悬空三种工作状态；所述第四开关包括闭合和接地两种工作状态；所述第二保持电路包括运算放大器U3，运算放大器U3的同相输入端与第四开关连接，并通过电容C3接地，反相输入端与输出端直接连接；所述第五开关包括闭合和接地两种工作状态；所述第三保持电路包括运算放大器U4，运算放大器U4的同相输入端与第五开关连接，并通过电容C4接地，反相输入端与输出端直接连接；所述减法运算电路包括运算放大器U5，运算放大器U5的同相输入端通过阻值为r1的电阻R53连接运算放大器U4的输出端，通过阻值为r1的电阻R54接地，运算放大器U5的反相输入端通过阻值为r1的电阻R51连接运算放大器U3的输出端，通过阻值为r1的电阻R52连接运算放大器U5的输出端；所述绝对值电路包括运算放大器U6和运算放大器U7，运算放大器U6的反相输入端通过阻值为r2的电阻R61连接运算放大器U5的输出端，通过阻值为r2的电阻R62连接绝对值电路的输出端，通过二极管VD1连接运算放大器U6的输出端，运算放大器U6的输出端通过二极管VD2连接绝对值电路的输出端；运算放大器U6的同相输入端通过电阻R63接地；运算放大器U7的同相输入端通过阻值为r2的电阻R71连接运算放大器U5的输出端，运算放大器U7的反相输入端通过阻值为r2的电阻R72连接绝对值电路的输出端，通过二极管VD3连接运算放大器U7的输出端，运算放大器U7的输出端通过二极管VD4连接绝对值电路的输出端；所述电压比较电路包括运算放大器U8，运算放大器U8的反相输入端设置阈值电压，运算放大器U8的同相输入端连接绝对值电路的输出端，运算放大器U8的输出端通过第六开关连接控制器；第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关在相邻两个周期内的控制时序为：S1、第一开关闭合、第二开关闭合、第三开关连接第一支路、第四开关闭合、第五开关闭合、第六开关闭合；S2、第一开关断开、第二开关接地、第三开关连接悬空、第四开关闭合、第五开关接地、第六开关断开；S3、第一开关闭合、第二开关闭合、第三开关连接第二支路、第四开关闭合、第五开关闭合、第六开关闭合；S4、第一开关断开、第二开关接地、第三开关连接悬空、第四开关接地、第五开关闭合、第六开关断开；还包括电流电压转换电路；所述电流电压转换电路包括运算放大器U9，运算放大器U9的反相输入端通过电阻R91接地，通过电阻R92连接运算放大器U9的输出端；运算放大器U9的同相输入端通过串联的电阻R93和电阻R94接地，输入电流从电阻R93和电阻R94之间流入；运算放大器U9的输出端连接第一开关；在不同信号采集判别系统中，运算放大器U8反相输入端设置的阈值电压不同，所述的阈值电压为：其中，ΔU为采样处的阈值电压，k为系数，U为采样处的标准电压，U_max为电压最大值，U_min为电压最小值。