[發明專利]一種高精度測量的低壓電器用智能控制器

在審

• 申請號: 201410394652.8
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104199322A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 肖磊;陳建余;章龍;馬世剛
• 申請（專利權）人: 浙江正泰電器股份有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 北京卓言知識產權代理事務所(普通合伙) 11365
• 代理人: 王茀智;范曉燕

技術領域

本發明涉及低壓電器領域，具體涉及一種低壓電器用智能控制器，特別是一種低壓斷路器的高精度測量的低壓電器用智能控制器。

背景技術

隨著智能電網技術的快速發展及安全用電管理要求的日益提高，作為配電領域的低壓斷路器的自動化控制技術發展迅猛，而低壓斷路器的智能控制器是配電自動化控制技術中使用最為廣泛的核心器件。低壓電器領域的智能控制器的發展經歷了三個階段，早先問世的第一階段的控制器，采用如電阻、電容、二極管、三極管、運算放大器等模擬器件構建電源、信號、執行等電路，控制器通過對電流互感器的電流信號進行處理及比較，實現長延時和瞬時兩段保護功能。第二階段的控制器采用以8位或16位單片機為核心，外圍擴展A/D轉換器、EEPROM存儲器、I/O接口芯片、信號處理電路、電源電路等集成電路構成控制電路，控制器通過對電流互感器采樣及信號處理，經過A/D轉換輸入到單片機，單片機對轉換后的數據進行計算及處理，可以實現長延時、短延時、瞬時、接地四段保護功能，同時控制器還可以實現電流及時間顯示、整定值設定及數據存儲等功能。第三階段的控制器，采用16位單片機或雙處理單元為核心，外圍擴展EEPROM存儲器、信號處理電路、電源電路、顯示電路等構成控制電路，控制器通過對電流互感器采樣及信號處理，輸入到單片機進行A/D轉換、計算及處理，不僅可實現長延時、短延時、瞬時、接地四段保護功能，同時還可實現過壓、欠壓、電壓不平衡、過頻、欠頻、相序、逆功率等保護功能，并且控制器可以測量電流、電壓、功率、頻率、功率因數、電能等電力參數，實現更多保護及擴展功能。

現有的斷路器用電子式控制器在實際使用中由于測量計算單元的運行速度需要一個過程，導致出現上電時瞬時保護、短延時保護、接地保護所需的響應速度不能滿足要求的問題?，F有的測量計算單元通常采用電能計量芯片，它是由數字積分器、ADC轉換器和DSP數據處理器集成的通用芯片，它將傳感器單元采集到的三相電的電流及電壓信號經ADC轉換器轉換成數字信號后，再由DSP處理器進行處理計算出各種電力參數，如電流有效值、電壓有效值、頻率、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、相位、相序、電能、諧波等，由于采用24位及以上ADC轉換器，測量計算單元測量動態范圍達到1000:1，測量精度可以達到0.1％，大大超越現有電子式控制器以往各種方式的測量精度。但獲得高精度的測量計算需要較長的運行時間，由此拖累了控制器的保護響應速度。如果同時提高上電時的保護響應速度和提高電力參數的測量精度，則由于受技術和成本的限制，因此在現階段如進一步提升電能計量芯片的運行速度是不現實的，二者難以兼得。此外，在控制器的上電初始時間段，即由停電到恢復供電的過程中，控制器由失電轉換為得電的最初時間段，由于測量計算單元的運行速度不夠快，所以微處理器在上電初始時間段內采用的來自測量計算單元的電力參數很可能不是當前的實際電力參數，由此在上電初始時間段內微處理器所獲得的電力參數很可能是不準確的，這無疑將對微處理器的工作穩定性和可靠性產生不利影響。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種高精度測量的低壓電器用智能控制器，將電路保護數據依據預先設定的上電初始時間段之內和該上電初始時間段之后的兩種不同的時間段分別進行采集，實現了在上電時保護響應的高速度和正常運行時電力參數測量的高精度兩者兼得的效果，并且能有效保證在控制器的上電初始時間段電力參數測量的準確性和電路保護的穩定性、可靠性。

為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案。