[發明專利]一種適用于電源快速切換裝置的電氣量測量方法

有效

• 申請號: 201310188998.8
• 申請日: 2013-05-20
• 公開（公告）號: CN103344879A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 黃小波;陳栩;王俊峰;李進
• 申請（專利權）人: 南京大全自動化科技有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;H02J9/06
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 曾少麗

技術領域

本發明涉及一種測量方法，特別涉及一種適用于電源快速切換裝置的電氣量測量方法。

背景技術

石化、冶金、煤炭等大中型工業企業的中高壓變電所，為確保連續的工業生產過程，保證重要負荷不斷電連續運行，一般配置兩路供電電源，采用單母分段的接線方式（如附圖l所示）。當外部電網故障，造成非正常停電或短時斷電時，通過電源快速切換裝置將備用電源投入，保證供電的連續可靠。

電源快速切換裝置通過測量母線殘壓的頻率、相位、幅值等電氣量，選擇備用電源開關的最佳合閘時機，快速、可靠的完成電源間切換。因此，頻率、相位、幅值的精準測量，是電源快速切換成功與否的關鍵。

目前，各快切廠家對工業企業的電源快速切換做了詳細有效的研究，能較好的完成電源間切換。但在電氣量測量的精確度方面仍存在一些問題：

1.裝置僅有一個采樣計算，只跟蹤母線I電壓頻率的變化。即母線I、母線II、進線I、進線II電壓的測量計算，都根據母線I電壓頻率進行AD采樣轉換。當進線II電源頻率發生異常或者進線II失去電源造成母線II殘壓頻率下降時，會造成母線II、進線II電氣量測量不準確。

2.裝置設置兩個采樣中斷，跟蹤母線I、II電壓頻率的變化。這種方案可以實現開關1DL至3DL、開關2DL至3DL的切換,但對于3DL至1DL、3DL至2DL、1DL至2DL、2DL至1DL的切換方式，這種方案仍然存在缺陷，不能正確跟蹤進線I、II電壓頻率的變化，造成電氣量測量不準確。

3.測量母線頻率時，僅測量母線某一相的頻率，作為該段母線頻率。當故障相恰好就是該測頻相時，會造成不能測頻或測頻不準確。

4.采用軟件測頻。根據AD采樣點，采用全波傅氏算法計算母線頻率，然后根據母線頻率的變化更新AD采樣的中斷周期。這樣，頻率的測量依賴于精確的AD采樣，而AD采樣的精確度又依賴于精確的采樣頻率跟蹤，兩者相互影響，造成測頻不準確。

發明內容

本發明的目的是，提出一種適用于電源快速切換裝置的電氣量測量方法，適合工業企業供電的所有運行方式，并為電源切換提供精準的頻率測量以及相應的電氣量測量。

解決上述問題的技術方案為：

一種適用于電源快速切換裝置的電氣量測量方法，電源切換裝置接入八路電壓量:即母線I、母線II各三相電壓，進線I、進線II各一路電壓；六路電流量:進線I的a、b、c相電流，進線II的a、b、c相電流；三路開關位置信號:lDL、2DL、3DL的常閉輔助接點；通過硬件濾波、調理電路，將八路正弦波電壓規整為方波，并接入CPLD進行八路測頻；方波上升沿、下降沿均測頻，使得半個周波即可更新一次頻率值；

通過測量相角差進行相角測量：所述八路電壓量之間角差等于一路上升沿或下降沿計數器值與另一路上升沿或下降沿計算器值作差，然后除以另一路測得的最新方波周期。

本發明的優點在于將本發明方法應用于電源快速切換，在頻率計算精度上有了較大的提高，測頻誤差小于0.01Hz。同時三路頻率跟蹤技術和非故障相自動識別技術也提高了電源切換時電氣量計算的精度，為合閘條件的判斷提供了可靠的數據，提高了電源切換的成功率，減少了電源切換過程造成的沖擊。本發明的測頻方法物理概念清晰明確；本發明自動適應系統結構變化或運行方式變化，即與系統的運行方式、電網的結構無關；本發明在電源故障的情況下，依然可以準確測得母線電壓的頻率與相角；本發明方法簡單、明確、精確，可方便的應用于電源快速切換裝置中。

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。

附圖說明

圖1為快速切換裝置在單分母分段運行方式下的接線示意圖；

圖2為正弦波信號轉換為方波信號電路；

圖3為采樣通道間相角差測量示意圖。

具體實施方式

為了加深對本發明的理解，下面將結合實施例和附圖對本發明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發明，并不構成對本發明保護范圍的限定。

參見圖1-3所示，本發明提供一種適用于電源快速切換裝置的電氣量測量方法，電源切換裝置接入八路電壓量:即母線I、母線II各三相電壓，進線I、進線II各一路電壓；六路電流量:進線I的a、b、c相電流，進線II的a、b、c相電流；三路開關位置信號:lDL、2DL、3DL的常閉輔助接點；通過硬件濾波、調理電路，將八路正弦波電壓規整為方波，并接入CPLD進行八路測頻；方波上升沿、下降沿均測頻，使得半個周波即可更新一次頻率值；