一种直流微网系统开关电源接地故障定位方法

技术特征：
1.一种直流微网系统开关电源接地故障定位方法，所述直流微网系统包含正负直流母线以及n台多端口的开关电源，所述开关电源的一个端口与正负直流母线相连，且每台开关电源在系统内具有唯一的地址码序列，n为大于1的自然数；其特征在于：开关电源采用功率信息复合调制技术将各自的地址码序列信息调制到流入及流出开关电源的能量上，同时定时检测正负直流母线上的电流信号，进而采用相应定位算法实现接地故障发生时故障电源的定位。2.根据权利要求1所述的直流微网系统开关电源接地故障定位方法，其特征在于：所述地址码序列采用二进制码。3.根据权利要求1所述的直流微网系统开关电源接地故障定位方法，其特征在于：所述功率信息复合调制技术即对生成开关电源pwm驱动信号的pwm载波或pwm调制波进行数据调制。4.根据权利要求3所述的直流微网系统开关电源接地故障定位方法，其特征在于：当对pwm载波进行数据调制时，不改变pwm载波的幅值，利用pwm载波的相位来表示地址码序列信息，pwm载波的频率为开关电源工作频率。5.根据权利要求3所述的直流微网系统开关电源接地故障定位方法，其特征在于：当对pwm调制波进行数据调制时，则由开关电源生成一路频率小于其工作频率的正弦载波，不改变该正弦载波的幅值，利用正弦载波的相位表示来地址码序列信息，将该正弦载波与原pwm调制波相叠加作为新的pwm调制波。6.根据权利要求1所述的直流微网系统开关电源接地故障定位方法，其特征在于：采用非侵入式的电流传感器磁环分别检测正负直流母线上的电流信号i

(t)和i-(t)，然后对这两组信号进行调理滤波处理后叠加得到电流信号i(t)，最后应用定位算法定位发生接地故障的开关电源。7.根据权利要求6所述的直流微网系统开关电源接地故障定位方法，其特征在于：所述定位算法的具体实现方式如下：(1)生成幅值固定，频率为数据载波频率，时长为t
code
的正弦信号，其中t
code
为码元周期；(2)对于任一开关电源i的地址码序列x
i
(m)，将其中的“1”替换成
“‑
1”，“0”替换成“1”，得到新的地址码序列x
i
′
(m)；将上述正弦信号与新地址码序列x
i
′
(m)中每一个数码进行相乘后拼接得到时长为mt
code
的信号y
i
(t)，其中i为开关电源序号，m为地址码序列的长度；(3)计算信号y
i
(t)与电流信号i(t)的互相关度，并将其峰值与阈值进行比较，若超出阈值则判定开关电源i发生接地故障；(4)若未检测到任何开关电源发生接地故障，则定时重复步骤(2)～(3)。8.根据权利要求7所述的直流微网系统开关电源接地故障定位方法，其特征在于：当对pwm载波进行数据调制后，码元周期t
code
＝k
·
t
s
；当对pwm调制波进行数据调制后，码元周期t
code
＝k
·
m
·
t
s
，其中t
s
为开关电源工作周期，k和m均为正整数且m≥2。9.根据权利要求7所述的直流微网系统开关电源接地故障定位方法，其特征在于：当对pwm载波进行数据调制情况下，所述数据载波频率为开关电源工作频率；当对pwm调制波进行数据调制情况下，所述数据载波频率为开关电源工作频率的1/m，m为正整数且m≥2。

技术总结
本发明公开了一种直流微网系统开关电源接地故障定位方法，该方法利用开关电源采用功率信息复合调制技术，将数字信息调制到流入流出开关电源的能量上并同时进行功率变换，即在不增加额外电路和线缆的情况下向微网系统内注入用于接地故障检测的特征信号，简化了故障定位系统的电路结构。另外，本发明采用码分复用技术，为系统内每台开关电源分配唯一地址码序列，使得不同开关电源的特征信号不会相互干扰；母线故障检测单元通过磁环检测等非侵入式检测方式检测系统内每台开关电源注入系统的特征信号，不需要修改系统结构，且仅需要检测母线的特征信号，该检测方式易于安装和拆卸，不需要检测每条开关电源支路，节省了检测成本。本。本。


技术研发人员：刘科明 陈竞辉 惠悦 吴建德 何湘宁
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2022.09.13
技术公布日：2022/11/11