1.一種微電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置,其特征在于,包括2n路信號(hào)采集判別系統(tǒng),每路信號(hào)采集判別系統(tǒng)按照電信號(hào)傳遞方向依次包括第一開關(guān),采樣電路,第二開關(guān),第一保持電路,第三開關(guān),并聯(lián)設(shè)置的第一支路和第二支路,所述第一支路包括第四開關(guān)和第二保持電路,第二支路包括第五開關(guān)和第三保持電路,減法運(yùn)算電路,絕對(duì)值運(yùn)算電路,電壓比較電路、第六開關(guān)和控制器,所述控制器用于控制第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)、第五開關(guān)和第六開關(guān)的通斷,接收電壓比較電路輸出的比較結(jié)果,輸出跳閘控制信號(hào);
所述第一開關(guān)包括閉合和斷開兩種工作狀態(tài),閉合時(shí)間為20/2nms;
所述采樣電路包括運(yùn)算放大器U1,運(yùn)算放大器U1的同相輸入端與第一開關(guān)連接,反相輸入端與輸出端直接連接;
所述第二開關(guān)包括閉合和接地兩種工作狀態(tài),閉合時(shí)間不小于20/2nms,且覆蓋第一開關(guān)閉合時(shí)間;
所述第一保持電路包括運(yùn)算放大器U2,運(yùn)算放大器U2的同相輸入端與第一開關(guān)連接,并通過電容C2接地,反相輸入端與輸出端直接連接;
所述第三開關(guān)包括連接第一支路、連接第二支路和懸空三種工作狀態(tài);
所述第四開關(guān)包括閉合和接地兩種工作狀態(tài);
所述第二保持電路包括運(yùn)算放大器U3,運(yùn)算放大器U3的同相輸入端與第三開關(guān)連接,并通過電容C3接地,反相輸入端與輸出端直接連接;
所述第五開關(guān)包括閉合和接地兩種工作狀態(tài);
所述第三保持電路包括運(yùn)算放大器U4,運(yùn)算放大器U4的同相輸入端與第三開關(guān)連接,并通過電容C4接地,反相輸入端與輸出端直接連接;
所述減法運(yùn)算電路包括運(yùn)算放大器U5,運(yùn)算放大器U5的同相輸入端通過阻值為r1的電阻R53連接運(yùn)算放大器U4的輸出端,通過阻值為r1的電阻R54接地,運(yùn)算放大器U5的反相輸入端通過阻值為r1的電阻R51連接運(yùn)算放大器U3的輸出端,通過阻值為r1的電阻R52連接運(yùn)算放大器U5的輸出端;
所述絕對(duì)值電路包括運(yùn)算放大器U6和運(yùn)算放大器U7,運(yùn)算放大器U6的反相輸入端通過阻值為r2的電阻R61連接運(yùn)算放大器U5的輸出端,通過阻值為r2的電阻R62連接絕對(duì)值電路的輸出端,通過二極管VD1連接運(yùn)算放大器U6的輸出端,運(yùn)算放大器U6的輸出端通過二極管VD2連接絕對(duì)值電路的輸出端;運(yùn)算放大器U6的反相輸入端通過電阻R63接地;運(yùn)算放大器U7的同相輸入端通過阻值為r2的電阻R71連接運(yùn)算放大器U5的輸出端,運(yùn)算放大器U7的反相輸入端通過阻值為r2的電阻R72連接絕對(duì)值電路的輸出端,通過二極管VD3連接運(yùn)算放大器U7的輸出端,運(yùn)算放大器U7的輸出端通過二極管VD4連接絕對(duì)值電路的輸出端;
所述電壓比較電路包括運(yùn)算放大器U8,運(yùn)算放大器U8的反相輸入端設(shè)置閾值電壓,運(yùn)算放大器U8的同相輸入端連接絕對(duì)值電路的輸出端,運(yùn)算放大器U8的輸出端通過第六開關(guān)連接控制器;
第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)和第五開關(guān)在相鄰兩個(gè)周期內(nèi)的控制時(shí)序?yàn)椋?/p>
S1、第一開關(guān)閉合、第二開關(guān)閉合、第三開關(guān)連接第一支路、第四開關(guān)閉合、第五開關(guān)閉合、第六開關(guān)閉合;
S2、第一開關(guān)斷開、第二開關(guān)接地、第三開關(guān)連接懸空、第四開關(guān)閉合、第五開關(guān)接地、第六開關(guān)斷開;
S3、第一開關(guān)閉合、第二開關(guān)閉合、第三開關(guān)連接第二支路、第四開關(guān)閉合、第五開關(guān)閉合、第六開關(guān)閉合;
S4、第一開關(guān)斷開、第二開關(guān)接地、第三開關(guān)連接懸空、第四開關(guān)接地、第五開關(guān)閉合、第六開關(guān)斷開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置,其特征在于,還包括電流電壓轉(zhuǎn)換電路;
所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路包括運(yùn)算放大器U9,運(yùn)算放大器U9的反相輸入端通過電阻R91接地,通過電阻R92連接運(yùn)算放大器U9的輸出端;運(yùn)算放大器U9的同相輸入端通過串聯(lián)的電阻R93和電阻R94接地,輸入電流從電阻R93和電阻R94之間流入;運(yùn)算放大器U9的輸出端連接第一開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置,其特征在于,在不同信號(hào)采集判別系統(tǒng)中,運(yùn)算放大器U8反相輸入端設(shè)置的閾值電壓不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置,其特征在于,所述的閾值電壓為:
其中,ΔU為采樣處的閾值電壓,k為系數(shù),U為采樣處的標(biāo)準(zhǔn)電壓,Umax為電壓最大值,Umin為電壓最小值。
5.一種在權(quán)利要求1、2、3或4所述微電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置上實(shí)現(xiàn)的微電網(wǎng)繼電保護(hù)方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟S1、控制器監(jiān)測每一路信號(hào)采集判別系統(tǒng)中電壓比較電路輸出的結(jié)果,從每一個(gè)信號(hào)采集判別系統(tǒng)電壓比較電路中輸入電壓大于閾值電壓的情況開始記錄;
步驟S2、以步驟S1開始記錄的時(shí)刻開始,在跳閘控制信號(hào)允許的延時(shí)時(shí)間范圍內(nèi),獲取一系列電壓比較電路輸出的結(jié)果;
步驟S3、判斷這一系列電壓比較電路輸出結(jié)果中,如果:
電壓比較電路中輸入電壓大于閾值電壓的次數(shù)連續(xù)超過N1次,進(jìn)入步驟S4;
電壓比較電路中輸入電壓大于閾值電壓的次數(shù)沒有連續(xù)超過N1次,控制器不輸出跳閘控制信號(hào);
步驟S4、判斷這一系列電壓比較電路輸出結(jié)果中,如果:
電壓比較電路中輸入電壓大于閾值電壓的總次數(shù)超過N2次,進(jìn)入步驟S5;
電壓比較電路中輸入電壓大于閾值電壓的總次數(shù)沒有超過N2次,控制器不輸出跳閘控制信號(hào);
步驟S5、控制器輸出跳閘控制信號(hào)。