[發(fā)明專(zhuān)利]一種光控模塊式智能真空開(kāi)關(guān)智能選相控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910063634.0
• 申請(qǐng)日: 2009-08-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101630863A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜忠東;王曉琪;陳軒恕;劉飛;何妍;邱進(jìn);許晶
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J13/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J13/00
• 代理公司: 武漢帥丞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 朱必武;李南平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光控模塊式智能真空開(kāi)關(guān)智能選相控制方法，屬于電力高壓開(kāi)關(guān)技 術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

開(kāi)關(guān)的操作性能對(duì)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要。應(yīng)用于投切容性負(fù)載(電 容器組、空載輸電線(xiàn)等)或感性負(fù)載(變壓器、電抗器組、大容量電動(dòng)機(jī)等)的開(kāi)關(guān)， 分合閘操作所帶來(lái)的開(kāi)關(guān)暫態(tài)過(guò)程會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生各種干擾，引起過(guò)電壓和過(guò)電流， 甚至?xí)鞑サ竭h(yuǎn)端影響其他用戶(hù)。這在電能質(zhì)量要求越來(lái)越嚴(yán)格的背景下已經(jīng)引起重視。

中國(guó)專(zhuān)利01127930.3“一種光控模塊式高壓真空開(kāi)關(guān)技術(shù)”中用光控真空開(kāi)關(guān)模 塊串聯(lián)組成高壓真空開(kāi)關(guān)，單元模塊用真空滅弧室完成接通與分段，其動(dòng)導(dǎo)電桿直接與 操動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，用感應(yīng)電源線(xiàn)圈從負(fù)載電流中提取能量為蓄電池充電，由光電器件控制 該蓄電池為機(jī)構(gòu)供電，各模塊通過(guò)光纖在低電位端同步控制，完成了整個(gè)開(kāi)關(guān)的接通與 分段。該專(zhuān)利中的真空開(kāi)關(guān)連接方式僅限于串聯(lián)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)更高電壓等級(jí)的智能真空開(kāi) 關(guān)的選相控制；而且各模塊僅在低電位端進(jìn)行控制，絕緣結(jié)構(gòu)不夠簡(jiǎn)化。

中國(guó)專(zhuān)利02229546.1“低壓選相位分合閘真空開(kāi)關(guān)”中真空開(kāi)關(guān)泡的動(dòng)觸頭通過(guò) 操作桿連接一基座，通過(guò)電壓測(cè)量元件和電流測(cè)量元件測(cè)量電源的電壓、電流信號(hào)，并 將這些電壓、電流信號(hào)送到判別控制電路，與所設(shè)定的分、合閘要求值進(jìn)行比較，以控 制線(xiàn)包電流的通斷，從而控制永磁體同基座的吸合和分離來(lái)完成開(kāi)關(guān)在所要求相序和相 位進(jìn)行分、和閘。該專(zhuān)利同樣僅在低電位端進(jìn)行控制，絕緣結(jié)構(gòu)不夠簡(jiǎn)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種光控模塊式智能真空開(kāi)關(guān)智能選相控制方法，用來(lái)控制 由具有選相功能的光控模塊式智能真空開(kāi)關(guān)單個(gè)模塊或多個(gè)模塊串、并聯(lián)積木組合而成 的高壓真空開(kāi)關(guān)，同時(shí)使用高低電位光電隔離技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高、低壓隔離，簡(jiǎn)化絕緣結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種光控模塊式智能真空開(kāi)關(guān)智能選相控制方法，包括采用 包括無(wú)線(xiàn)通訊和串口通訊等在內(nèi)的多種通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與電站計(jì)算機(jī)多機(jī)通訊，并且可 實(shí)現(xiàn)與電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息交換；采用DSP數(shù)字信號(hào)處理器和控制技術(shù)，來(lái)判斷 出開(kāi)關(guān)的最佳投切相位并進(jìn)行可靠操作；其特征在于：采用光纖來(lái)進(jìn)行控制信號(hào)傳輸， 實(shí)現(xiàn)高、低壓隔離，簡(jiǎn)化絕緣結(jié)構(gòu)；對(duì)具有選相功能的光控智能真空開(kāi)關(guān)模塊串、并聯(lián) 積木組合而成的真空開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)更高電壓等級(jí)的智能真空開(kāi)關(guān)的選相控制；

具體如下：

1)其位于低電位的DSP啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換子程序流程圖，當(dāng)模擬量全部采集完畢，觸 發(fā)DSP的外部中斷，在中斷子程序中進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取與處理計(jì)算；

2)當(dāng)有A/D中斷時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和FIR濾波處理，輸出異號(hào)時(shí)判斷有零點(diǎn)，用 插值算法計(jì)算出零點(diǎn)時(shí)刻，重啟并清零計(jì)數(shù)器；

3)然后再判斷采樣點(diǎn)數(shù)是否達(dá)到預(yù)定個(gè)數(shù)，如果達(dá)到了則計(jì)算出系統(tǒng)周期并動(dòng)態(tài) 更新定時(shí)器的中斷周期，以保證控制系統(tǒng)能自適應(yīng)跟蹤電網(wǎng)頻率的變化；

4)分、合閘指令中斷和光纖接口回報(bào)信息中斷與A/D中斷共用一個(gè)外部中斷；當(dāng) 有分、合閘指令中斷時(shí)，首先關(guān)中斷，因?yàn)榉?、合閘信號(hào)優(yōu)先級(jí)最高，避免產(chǎn) 生中斷嵌套；然后讀取計(jì)數(shù)器的值計(jì)算出當(dāng)前時(shí)刻距離參考零點(diǎn)時(shí)刻的時(shí)間；

再讀取各模塊的分、合閘動(dòng)作時(shí)間計(jì)算出到達(dá)最佳分、合閘相位所需要的延時(shí)；

延時(shí)結(jié)束后，向光纖通訊接口發(fā)送啟動(dòng)分、合閘命令；

5)當(dāng)有光纖接口回報(bào)信息中斷時(shí)，首先判斷是哪種信息：如果是分、合閘后開(kāi)關(guān) 狀態(tài)信息回報(bào)，則根據(jù)傳來(lái)的信息預(yù)測(cè)出下一次動(dòng)作的分、合閘動(dòng)作時(shí)間并更 新儲(chǔ)存；如果是手動(dòng)或定時(shí)狀態(tài)信息校驗(yàn)，則比較并更新儲(chǔ)存各模塊新的動(dòng)作 時(shí)間；

6)位于高電位的DSP系統(tǒng)初始化后就進(jìn)入無(wú)限循環(huán)，等待位于低電位的DSP發(fā)送 分、合閘光纖信號(hào)；當(dāng)有分、合閘光纖信號(hào)時(shí)，執(zhí)行中斷子程序；

7)接受光纖信號(hào)后，確定是分閘或合閘指令后發(fā)送電信號(hào)到功率驅(qū)動(dòng)單元，操動(dòng) 開(kāi)關(guān)；動(dòng)作完成后記錄開(kāi)關(guān)的動(dòng)作時(shí)間與狀態(tài)信息，并通過(guò)光纖發(fā)送到位于低 電位的DSP。

本發(fā)明的有益效果如下：

1.智能選相控制器算法靈活可靠，能快速、準(zhǔn)確地計(jì)算出開(kāi)關(guān)的最佳投切相位并進(jìn) 行可靠操作；

2.智能選相控制器與光纖控制技術(shù)結(jié)合真正實(shí)現(xiàn)了智能真空開(kāi)關(guān)模塊的低電位端 控制、高電位端操動(dòng)；