[發明專利]暫態特性測試系統的智能選相控制系統及其實現方法

有效

• 申請號: 201310279808.3
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN103336476A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 徐思恩;汪本進;邱進;吳士普;王曉琪;馮宇;杜硯;毛安瀾;李璿;王玲;費燁;余春雨;陳曉明;陳江波;李輝;何妍;許晶;周翠娟;朱絲絲
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種電力系統的裝置和方法，具體講涉及一種采用DSP和labview組成的暫態特性測試系統的智能選相控制系統及其實現方法。

背景技術

電磁式電流互感器的暫態特性對繼電保護，特別是電流差動保護的動作特性有重要的影響。對此，幾十年前已開始進行研究。電磁式電流互感器的暫態試驗分為直接法和間接法，直接法試驗需要一個容量足夠大具備選相合閘功能的電流源且滿足一次回路時間常數要求。滿足如此長時間的具有暫態功能的電流互感器制造難度加大，而且國內尚不具備如此長時間的大電流暫態試驗設施。世界上最大的大電流開斷試驗室的能力也無法滿足特高壓電網電流互感器的暫態誤差試驗要求。

暫態特性測試系統是系統采用直流和交流源疊加的方式利用較小容量的電流源解決大功率試驗的問題，但試驗波形的合成取決于合成時交流電流的相位，因此需要智能控制系統進行監測及合成。而現有技術中，在對系統進行監測及合成時容易受到外屆干擾，同時由于操作復雜，系統容易出錯，且都是小范圍的試驗，無法滿足大電流的暫態試驗的場合。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種采用DSP和labview組成的智能選相控制裝置及其方法，用來控制暫態特性測試系統，監測試驗各項狀態，對直流和交流電流進行選相合成，利用較小的容量，實現大電流開斷的試驗能力。此系統可推廣至包括開斷試驗等多個試驗范疇。

實現上述目的所采用的解決方案為：

一種暫態特性測試系統的智能選相控制方法，其改進之處在于：所述方法包括以下步驟：

I、上位機系統通過采集卡控制暫態電流和工頻電流，完成預試驗；

II、采集電壓與電流信號；

III、DSP數字信號處理器獲得電壓與電流信號的零點；

IV、上位機系統發出動作指令；

V、DSP數字信號處理器調整開關動作時間的補償參數；

VI、DSP數字信號處理器獲得到達最佳動作相位所需的延時，延時結束后向電流環發出可控開關的操作指令，實現暫態特性試驗系統工頻選相，完成工頻分量和暫態分量的波形合成；

VII、暫態特性試驗回路完成試驗信息并通過電流環傳值DSP。

進一步的，所述步驟I獲得正式試驗所需的峰值點電流上升時間和調壓器電壓值。

進一步的，所述步驟II包括：智模擬信號采集單元采集電流和電壓信號；經模擬信號調理單元和A/D轉換器傳輸至DSP數字信號處理器。

進一步的，DSP數字信號處理器根據所述步驟II中的信號獲得所述步驟III中的電壓與電流信號的零點。

進一步的，所述步驟V包括：DSP數字信號處理器根據檢測的工頻電壓與電流信號的零點，按通訊協議，根據信號通路傳送的上位機系統采集的暫態系統狀態信息調整開關動作時間的補償參數。

一種應用于上述智能選相控制方法的系統，其改進之處在于：所述系統包括通過電流環雙向連接的上位機系統和DSP數字信號處理器；暫態特性試驗回路、模擬信號采集單元、模擬信號調理單元、A/D轉換器和所述DSP數字信號處理器依次連接；所述DSP數字信號處理器的輸入端和輸出端分別連接系統工作電源和故障報警單元。

進一步的，上位機包括labview組成的上位機系統、數據采集卡和波形記錄單元；

所述數據采集卡分別與波形記錄單元、所述故障報警單元和所述系統工作電源連接；所述上位機系統與所述數據采集卡雙向連接；

所述數據采集卡用于采集所述系統的狀態信息，所述狀態信息包括試驗設備的電流電壓狀態、交流回路及直流回路的開關狀態、電流電壓狀態和傳感器狀態。

進一步的，所述暫態特性試驗回路包括工頻分量回路、直流分量回路和試品回路；

所述工頻回路包括依次連接的交流電源、調壓器、接補償電容組和PT/CT監測單元，所述PT/CT監測單元通過可控開關與試品回路連接；

所述直流分量回路包括依次連接的直流電源、充放電器件單元和PT/CT監測單元，所述PT/CT監測單元通過可控開關與所述試品回路連接。

進一步的，所述暫態特性試驗回路的交流電源、調壓器、補償電容組、可控開關、PT/CT監控單元、直流電源、充放電器件分別連接所述上位機系統和所述DSP數字信號處理器。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

（1）本發明的智能選相算法靈活可靠，能快速、準確地計算出試驗交流電流的最佳投切相位并進行可靠操作。