一、 概述
針對(duì)國(guó)內(nèi)多次發(fā)生交流竄入直流電源系統(tǒng)而發(fā)生的電網(wǎng)事故，2012 年 3 月國(guó)家電網(wǎng)公司制定的《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》中的第五項(xiàng)“防止變電站全停電及重要客戶停電事故”中明確提出了在原有直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置的基礎(chǔ)上，要求增加交流竄入直流故障的測(cè)記和報(bào)警功能。我公司成功開(kāi)發(fā)了交流電源竄入直流電源報(bào)警轉(zhuǎn)正，本裝置采用高速采樣、交直流狀態(tài)分析、信號(hào)隔離，實(shí)現(xiàn)了交流竄入報(bào)警和紋波測(cè)量等功能，滿足電網(wǎng)安全運(yùn)行的要求。本裝置SHJZ交流竄入直流電源裝置可以不改變?cè)兄绷鹘拥匮矙z儀，對(duì)提高電網(wǎng)的安全運(yùn)行于直流電源的可靠性起到了較大的作用，是一種提高電網(wǎng)自動(dòng)化水平、確保安全運(yùn)行及準(zhǔn)確故障定位的理想智能化儀器。
二、SHJZ交流竄入直流電源報(bào)警裝置工作原 理
本裝置從測(cè)量?jī)?nèi)容區(qū)分，可分為三部分。
2.1 交流竄入直流的監(jiān)測(cè)和報(bào)警。
交流竄入直流監(jiān)測(cè)的原理：交流電壓檢測(cè)回路，母線通過(guò)電容隔直流、差分運(yùn)放、快速整流、濾波、高速 AD，實(shí)時(shí)檢測(cè)母線上的交流信號(hào)，并反饋至主芯片，若外部交流竄入電壓大于所設(shè)定的信號(hào)保護(hù)門限值，通過(guò)聲光報(bào)警及干接點(diǎn)輸出報(bào)警相關(guān)信息，并記錄保存本次報(bào)警相關(guān)信息：交流波形竄入直流時(shí)間、幅值、波形、相位等信息。
2.2 直流電壓的監(jiān)測(cè)與報(bào)警
本裝置通過(guò)對(duì)母線電壓進(jìn)行差分采樣來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電壓的監(jiān)測(cè)，差分電路的使用解決了電壓正對(duì)地和負(fù)對(duì)地電池的測(cè)量，主動(dòng)準(zhǔn) 確判定超壓欠壓等報(bào)警，不會(huì)受到信號(hào)的干擾和不同對(duì)地絕緣的影響。
2.3 直流系統(tǒng)中交流成份（紋波）的監(jiān)測(cè)。電路采用耦合、交直流分解等特殊電路處理，能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)直流電源紋波含量即紋波電壓值。
三、交流竄入直流電源報(bào)警裝置主要功能特點(diǎn)
3.1 本裝置采用 Cortex-M3 內(nèi)核的 STM32 為主控芯片，集成度高，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行速度快，功耗低。
3.2 操作界面基于菜單式的人性化設(shè)計(jì)，所有參數(shù)均可設(shè)置，所有報(bào)警均通過(guò)聲光和干接點(diǎn)輸出。
3.3 裝置提供串行數(shù)據(jù)通訊接口（RS485）和外部設(shè)備連接。
3.4 裝置記錄 500 條以上的事故報(bào)警信息和波形。
3.5 裝置采用實(shí)時(shí)跟蹤信息處理技術(shù)，解決了交流信號(hào)竄入直流故障的測(cè)記和報(bào)警，顯示交流波形圖和竄入時(shí)間。
四、 技術(shù)指標(biāo)
本裝置外型分塑殼和 U 2U  鋁殼兩種，外型不同、功能相同
4.1 直流系統(tǒng)電壓等級(jí)：220VDC/110VDC
4.2 裝置工作電壓：220VDC/AC±10%或 110VDC/AC±10%
4.3 繼電器接點(diǎn)電流：DC220/3A 兩組
4.4 直流電壓測(cè)量范圍：0-260VDC
4.5 交流竄入測(cè)量范圍：10-260VAC
4.6 母線電壓測(cè)量精度：±1%
4.7 交流竄入測(cè)量精度：±3%
4.8 交流反應(yīng)時(shí)間小于 1s
4.9 外型尺寸：120mm*120mm*100mm（塑殼） 482*88*150（2U 鋁殼）
4.10 開(kāi)孔尺寸：110mm*110mm（塑殼） 432*88（2U 鋁殼）
4.11 交流報(bào)警設(shè)置范圍：10-250V（出廠默認(rèn) 10V）
4.12 超壓報(bào)警設(shè)置范圍：90-300V（220VDC 出廠默認(rèn) 250V;110VDC 出廠默認(rèn)130V）
4.13 欠壓報(bào)警設(shè)置范圍：90-300V（220VDC 出廠默認(rèn) 198V;110VDC 出廠默認(rèn)90V）
4.14 紋波報(bào)警設(shè)置范圍：50-2000mV(出廠默認(rèn) 300 mV)
4.15 波特率可選 1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps（出廠默認(rèn) 9600bps）
4.16 設(shè)備地址設(shè)置范圍：0-99(出廠默認(rèn) 80，十進(jìn)制)