本发明专利技术属于直流接地故障检测装置技术领域，尤其是一种基于ＬａｂＶＩＥＷ软件和小波变换的直流接地故障检测装置，包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括工业控制机，检测装置，直流供电网络，工业控制机中设有一个ＰＣＩ采集卡、输出模数转换通道、输入模数转换通道，检测装置中设有多路模拟量采集卡，信号调理转换装置，不平衡电桥，加载电路，低频信号源发生器，软件部分以ＬａｂＶＩＥＷ作为平台，利用其自带的函数库方便快捷的进行分析处理，使用小波变换函数库进行分析。本发明专利技术的优点是利用ＬａｂＶＩＥＷ软件结合先进的小波变换等数字信号处理技术，使得故障检测装置更加方便，抗干扰能力强、实时性好、精度高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于直流接地故障检测装置
,尤其是--种基于LabVIEW软件和小 波变换的直流接地故障检测装置。
技术介绍
发电厂和变电站的直流系统为各种监控保护设备及操作回路提供电源，其运行状 况的好坏直接关系到发电厂和变电站能否正常运行。支路接地是直流系统最常见的故障， 若不能及时找到并排除之，在系统出现多点接地时，将造成直流电源短路或保护设备误动 作，引起严重后果。 直流系统接地故障一直是电力系统中不容忽视的问题。目前，大多数的接地故障 检测装置是建立在单片机的基础上实现的，但是这些装置中单片机有限的资源难以完成一 些如基于小波变换的先进的检测算法。 与本专利技术相近的授权专利为"直流系统接地故障检测装置及其检测方法"(申请 号:200510014058)。申请专利200510014058提供了一种直流系统接地故障检测装置和方 法。其装置包括微处理器和多个电流互感器。微处理器连接有低频信号源、检测电桥、显示 报警器和采样保持电路。其同步环节的输入端与直流系统的正负母线连接，同步环节的输 出端通过隔离环节与所述多路开关的输入端连接。其方法包括通过双不对称电桥来监测 直流系统的绝缘状况，当监测到接地故障时判断接地极性，并向微处理器发出信息以启动 低频信号源，向直流系统注入稳定的正弦或余弦低频电压信号，当电流互感器电流大于1A 时进行环网支路处理,否则进行一般支路处理等步骤。这种方案的缺点是数据传输的速度 较慢；系统的可靠性较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足,为发电厂和变电站的直流系统提供一种抗 干扰能力强、实时性好、精度高的基于LabVIEW软件和小波变换的直流接地故障检测装置。 本专利技术的目的是通过下述技术方案来实现的 按照本专利技术的基于LabVIEW软件和小波变换的直流接地故障检测装置，其特征在 于包括硬件部分和软件部分,硬件部分包括工业控制机，与此工业控制机相连接的检测装 置，与此检测装置相连接的直流供电网络,所述的工业控制机中设有一个PC]:采集卡、输出 模数转换通道、输入模数转换通道,所述的检测装置中设有与所述的输出模数转换通道相 连接的多路模拟量采集卡，与此多路模拟量采集卡相连接的信号调理转换装置，与此信号 调理转换装置相连接的不平衡电桥,与所述的直流供电网络相连接的加载电路,与此加载 电路相连接的低频信号源发生器，此低频信号源发生器与所述的输入模数转换通道相连 接，所述的软件部分以LabVIEW作为平台，利用其自带的函数库方便快捷的进行分析处理, 使用小波变换函数库进行分析，包括如F功能模块 1)系统软件中需要实现相应的用户任务， 2)正负母线对地绝缘电阻的实时监测， 3)判断接地故障后系统报警， 4)启动低频信号发生器， 5)对低频电压进行采样，并计算其幅值和初始相位，6)检测各个支路的电流信号，并用小波算法进行判断。 LabVIEW是Laboratory Virtual Instrument Engineering的縮写。 所述的不平衡电桥与一个直流电网正负母线绝缘对地电阻变化的监测装置相连接。实时监测部分采用的是双不对称电桥。 所述的信号调理转换装置中设有一个二阶低通滤波电路。 所述的低频信号源发生器采用直接数字频率合成信号发生器。 所述的加载电路中设有功率放大电路,此功率放大电路选用的控制变压器初级输 入为 380V/220V,次级输出为36/24/12/6V。将 5V低频电压信号接入控制变压器次 级36V接线端子，从初级 220V端子引出经过升压后的低频电压信号，通过两个容量为 8 u F/400V的电容分别注入直流系统正负母线。 所述的PCI采集卡为PCI总线，是一种高性能32/64位地址数据线复用的局部总线，此:pc:[总线采用线性突发的数据传输模式。 所述的实时监测流程为 2)判断是否接地，如不接地则返回监测， 3)如判断是接地，则启动D/A转换,产生低频电压信号， 4)启动DZA转换，控制采集低频电压信号， 5)控制采集支路低频电流信号， 6)数据存储到PC, 7)进行数据分析。 所述的控制采集支路低频电压信号、低频电流信号的产生过程为低频信号发生 器根据上层软件的测量要求，发出指定频率的交流信号，通过设定好的D/A值产生低频电 压信号、低频电流信号。 所述的控制采集支路低频电压信号、低频电流信号的采集过程为正确设置参数, 采集数据供系统直流接地故障的计算与分析。 所述的数据分析为数据分析部分采用基于小波变换的先进算法来对接地故障进 行处理，利用采集到的低频电压和各个支路的电流值将每一路的电阻值计算出来，从而找 出故障支路。 本装置的有益效果是 本装置采用的基于LabVIEW的直流配电网的故障检测装置的设计，一个显著的优 点就是利用LabVIEW软件强大的图形化编程能力以及灵活多样的数据处理功能，结合先进的小波变换等数字信号处理技术，通过编写直流电网的检测、控制和报警界面,使得故障检 测装置对于使用者而言操作更加方便。此外，对于编写检测算法而言，如果程序发生问题或 需要改进，在LabVIEW软件环境中也可以在最短的时间内得到解决。附图说明 图1为本专利技术的硬件结构框图。 图2为本专利技术的软件流程图。具体实施例方式下面结合附图说明本专利技术的具体实施方式。 如图l所示，按照本专利技术的基于LabVIEW软件和小波变换的直流接地故障检测装 置，其特征在于包括硬件部分和软件部分,硬件部分包括工业控制机，与此工业控制机相连 接的检测装置，与此检测装置相连接的直流供电网络,所述的工业控制机中设有-一个PCI 采集卡、输出模数转换通道、输入模数转换通道，所述的检测装置中设有与所述的输出模数 转换通道相连接的多路模拟量采集卡，与此多路模拟量采集卡相连接的信号调理转换装 置，与此信号调理转换装置相连接的不平衡电桥，与所述的直流供电网络相连接的加载电 路，与此加载电路相连接的低频信号源发生器，此低频信号源发生器与所述的输入模数转 换通道相连接，所述的软件部分以LabVIEW作为平台，利用其自带的函数库方便快捷的进 行分析处理，使用小波变换函数库进行分析,包括如下功能模块 1)系统软件中需要实现相应的用户任务， 2)正负母线对地绝缘电阻的实时监测， 3)判断接地故障后系统报警， 4)启动低频信号发生器， 5)对低频电压进行采样，并计算其幅值和初始相位， 6)检测各个支路的电流信号，并用小波算法进行判断。 LabVIEW是Laboratory Virtual Instrument Engineering的縮写。 所述的不平衡电桥与一个直流电网正负母线绝缘对地电阻变化的监测装置相连接。实时监测部分采用的是双不对称电桥。 所述的信号调理转换装置中设有--个二阶低通滤波电路。 所述的低频信号源发生器采用直接数字频率合成信号发生器。 所述的加载电路中设有功率放大电路,此功率放大电路选用的控制变压器初级输 入为 380V/22()V，次级输出为36/24/12/6V。将 5V低频电压信号接入控制变压器次 级36V接线端子，从初级 220V端子引出经过升压后的低频电压信号，通过两个容量为 8 u F/400V的电容分别注入直流系统正负母线。 所述的PCI采集卡本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于ＬａｂＶＩＥＷ软件和小波变换的直流接地故障检测装置，其特征在于包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括工业控制机，与此工业控制机相连接的检测装置，与此检测装置相连接的直流供电网络，所述的工业控制机中设有一个ＰＣＩ采集卡、输出模数转换通道、输入模数转换通道，所述的检测装置中设有与所述的输出模数转换通道相连接的多路模拟量采集卡，与此多路模拟量采集卡相连接的信号调理转换装置，与此信号调理转换装置相连接的不平衡电桥，与所述的直流供电网络相连接的加载电路，与此加载电路相连接的低频信号源发生器，此低频信号源发生器与所述的输入模数转换通道相连接，所述的软件部分以ＬａｂＶＩＥＷ作为平台，利用其自带的函数库方便快捷的进行分析处理，使用小波变换函数库进行分析，包括如下功能模块：１）系统软件中需要实现相应的用户任务，２）正负母线对地绝缘电阻的实时监测，３）判断接地故障后系统报警，４）启动低频信号发生器，５）对低频电压进行采样，并计算其幅值和初始相位，６）检测各个支路的电流信号，并用小波算法进行判断。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁琼，张斌，赵庆贤，
申请(专利权)人：中冶北方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]
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