具体实施方式

下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种双频注入绝缘监测方法，应用于绝缘监测装置，包括：

确定目标绝缘电阻值和目标分布电容值；

当目标绝缘电阻值高于第一电阻阈值时，提升第一频率分量的幅值和第二频率分量的幅值至第一预设值；

当目标绝缘电阻值低于第二电阻阈值时，降低第一频率分量的幅值和第二频率分量的幅值至第二预设值；第一电阻阈值高于第二电阻阈值；

当目标分布电容值高于第一电容阈值时，将第一频率分量的频率值和第二频率分量的频率值降低第一目标倍数；

当目标分布电容值高于第二电容阈值时，将第一频率分量的频率值和第二频率分量的频率值提升第一目标倍数，第一电容阈值大于第二电容阈值。

需要说明的是，上述步骤中，每一个提升或者降低的调整步骤都可以更改先后顺序，也可以同时进行。但是每一个步骤的更改，都需要持续稳定一段时间，例如，稳定5分钟后才能继续更改，这样，可以提升系统稳定性。其中，第一频率分量可以是指注入低频信号的频率，第二频率分量可以是指注入低频信号的电压幅值。

上述的双频注入绝缘监测方法，先按照双频注入法求解绝缘电阻和分布电容，然后与阈值比较，修改注入电源中两个频率分量的频率和幅值，进而再次按照双频注入法计算绝缘电阻值。这解决了传统注入式监测方法在大绝缘电阻时由于注入源电路电流偏小而导致绝缘电阻测量误差偏大的问题，以及分布电容过大时注入源回路中电流的电阻分量很小导致测量误差偏大的问题，可以有效提升绝缘监测电阻测量的准确性。

可选地，确定目标绝缘电阻值和目标分布电容值，包括：

采用双频注入法计算得到目标绝缘电阻值和目标分布电容值。其中，具体步骤可以如下所示。

参照图2，双频注入绝缘监测方法可以应用于变频变压的双频注入绝缘监测装置，该装置经三相电抗器接入IT(即中性点及负载都不接地)系统。相对50HZ的工频而言，在系统绝缘性能良好的情况下，三相电抗器和绝缘监测装置内部的限流电阻提供极大的阻抗，使得IT系统的绝缘性能良好。将IT系统按线性系统考虑，注入的两种不同频率分量是相互独立的，根据双频注入法可以计算出系统总的绝缘电阻和总的分布电容。

图2所示中，IT系统支路f发生单点接地故障时，等效电路如图3所示。对故障支路而言，注入信号频率为f1时，故障支路的对地电压为漏电流为频率为f2时，故障支路的对地电压为漏电流为Cf为支路f的等效电容，R_f为支路f对地等效绝缘电阻，则可列出如下方程：

式中，R_f表示支路f对地绝缘电阻，π表示常数，C₁表示支路f对地电容。

由此求得故障负载支路的对地绝缘电阻的大小：

式中，R_f表示支路f对地绝缘电阻，k表示注入频率比。

按式2计算出的电阻为支路f的在线监测绝缘电阻。注入信号频率为f1时，故障支路的对地电压有效值为U_f1，漏电流有效值为I_f1；频率为f2时，故障支路的对地电压有效值为U_f2，漏电流有效值为I_f2。

当图2所示系统其他支路绝缘良好，即认为绝缘电阻为无穷大时，故障支路的绝缘电阻即为系统的总绝缘电阻。

又由于没有在IT系统母线处安装电压互感器，所以Uf不能直接测量得到，需要通过图4所示电路得到。该变频变压的双频注入绝缘监测方法及装置的注入源电路如图4所示。受控产生的双频合成注入源经采样电阻Rs和限流电阻R0后，注入三相电抗器。从采样电阻Rs的两端引出两路采集信号，其中靠近限流电阻R0侧的电压Ur为系统采集的电压信号。将采样电阻Rs两端的电压经差分放大电路后，获得电流信号(实际为转换后的电压值)Uir。然后再求出有效值Uf。

式中，R_s表示采样电阻，表示故障支路对地电压,表示采样电阻两端电压信号,表示差分放大电压值。

所以，只要求出Ur和Uir即可。

进一步地，将电压信号Ur和电流信号Uir作为待测信号，然后从待测信号中分别识别出双频分量。如图5，电压信号和电流信号分别经过双相锁相电路后，输出信号接至核心处理器。将双频信号分别作为参考信号，其双相锁相电路原理如图6所示。参考信号和参考信号移相90度后的信号分别与待测信号相乘，然后再分别通过低通滤波器1和低通滤波器1，并作均值滤波后输出。以电压信号Ur为例，具体原理如下：

待测信号Ur含有频率分别为f1、f2(两路低频信号)和工频f3的分量。Ur可表示如下：

Ur＝U_f1sin(2πf₁t+α)+U_f2sin(2πf₂t+β)+U_f3sin(2πf₃t+γ) (4)

式中，Uf1、Uf2、Uf3分别表示注入频率f1、f2、工频f3分量的幅值；α、β、γ分别表示注入频率f1、f2、工频f3分量的相位。为了使用双频注入法计算电阻、电容，需要获得Uf1、Uf2的值。下面以求取Uf1的值为例说明双相锁相电路原理。

引入频率为f1的参考信号A，移相90度后变为信号B，则有

式中，t表示时间常数。

A、B信号分别与待测信号Ur相乘，得到如下：

式中，只有cosα为常量，其他为正弦量，只要设置好低通滤波器将其他分量滤除，剩下的即为对应图5中的输出1。同理，B乘以Ur，通过低通滤波可以获得对应着图5中的输出2，此处仅做示例，不做限定。

为了进一步滤除上述表达式中的正弦分量，如图7所示，核心处理器的软件部分继续进行低通滤波，且在滤波后进行均值滤波。在充分滤除正弦分量后，进行求取均方根值，进而求取Uf1。即：

同理可求出Uf2、Uir1、Uir2。然后代入公式(3)和公式(2)即可求出目标绝缘电阻值和目标分布电容值。

进一步地，将求出的目标绝缘电阻值和目标分布电容值与预先设置的绝缘电阻高、低阈值和分布电容高、低阈值相比较，进而改变注入源回路两个频率分量的频率和幅值，如图8所示。

可选地，当目标绝缘电阻值高于第一电阻阈值时，提升第一频率分量的幅值和第二频率分量的幅值至第一预设值，包括：

当目标绝缘电阻值高于第一电阻阈值时，将第一频率分量的幅值和第二频率分量的幅值均提升为30V；当目标绝缘电阻值低于第二电阻阈值时，降低第一频率分量的幅值和第二频率分量的幅值至第二预设值，包括：当目标绝缘电阻值高于第一电阻阈值时，将第一频率分量的幅值和第二频率分量的幅值均降低为5V。

可选地，第一电阻阈值为500K欧，第二电阻阈值为400K欧。

可选地，第一目标倍数为1；

当目标分布电容值高于第一电容阈值时，将第一频率分量的频率值和第二频率分量的频率值降低第一目标倍数，包括：当目标分布电容值高于第一电容阈值时，将第一频率分量降低为0.5Hz，将第二频率分量降低为1Hz；当目标分布电容值高于第二电容阈值时，将第一频率分量的频率值和第二频率分量的频率值提升第一目标倍数，包括：当目标分布电容值高于第二电容阈值时，将第一频率分量提升为1Hz，将第二频率分量提升为2Hz。

在本可选的实施方式中，当求出的绝缘电阻值大于设定的绝缘电阻高阈值时，将两个频率分量的幅值均提升为30V，然后再注入系统，进而求解绝缘电阻，提高精度。当求出的绝缘电阻值小于设定的绝缘电阻低阈值(建议设置为400K欧)时，将两个频率分量的幅值均降低为5V，然后再注入系统，进而求解绝缘电阻。当求出的分布电容值大于设定的分布电容高阈值时，将两个频率分量的频率值均降低1倍，即为0.5和1Hz，然后再注入系统，进而求解绝缘电阻，提高精度。当求出的分布电容值小于设定的分布电容低阈值时，将两个频率分量的频率值均升高1倍，即为1和2Hz，然后再注入系统，进而求解绝缘电阻，提高精度。两个频率分量合成后，经过功率放大，再经图4所示的注入源回路注入IT系统。

双频注入绝缘监测方法，这解决了传统注入式监测方法在大绝缘电阻时由于注入源电路电流偏小而导致绝缘电阻测量误差偏大的问题，以及分布电容过大时注入源回路中电流的电阻分量很小导致测量误差偏大的问题，有效提升绝缘监测电阻测量的准确性，大大提升核反应堆稳压器系统的安全性。

本申请实施例还提供一种绝缘监测装置，包括注入源电路、双相锁相电路和核心处理器，所述注入源电路的输出端与待监测系统的输入端连接，所述双相锁相电路的输入端与所述注入源电路连接，且所述双相锁相电路的输出端与处理器连接。

在该实施方式中，整个监测装置可以包括电源板、核心处理器板(核心处理器)、注入源板(注入源电路)。电源板进线来自控制电源AC220V，转换成正负DC12V，并送至核心板、注入源板；注入源板负责产生低频信号，及将低频信号注入IT系统；其中，核心处理器负责采集注入源回路的电压、电流，通过通讯接收采集板的电流信号，计算IT系统总绝缘电阻、各支路绝缘电阻数值。此处，仅做示例，不做限定。

可选地，所述注入源电路包括采样电阻Rs和限流电阻R0，所述采样电阻Rs的第一端与所述限流电阻R0的第一端连接，所述限流电阻R0的第二端与三相电抗器连接，其中，受控产生的双频合成注入源经采样电阻Rs和限流电阻R0后，注入三相电抗器。

上述的绝缘监测装置能实现上述的监测方法的各个实施例，且能达到相同的有益效果，此处，不做赘述。

本申请实施例还提供一种绝缘监测系统，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。

上述的绝缘监测系统能实现上述的监测方法的各个实施例，且能达到相同的有益效果，此处，不做赘述。

可选地，本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。且能达到相同的有益效果，此处，不做赘述。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。