[發明專利]一種適用于電源快速切換的方法

在審

• 申請號: 201911197015.0
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN110932382A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 魏澈;侯煒;劉國鋒;倪群輝;邱銀鋒;石勇;李強;趙健龍;王櫟濤;張麗娜;李雪;高旋;胡意茹;王雙成;王凱藤
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油研究總院有限責任公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;G01R19/00;G01R25/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

本發明涉及一種適用于電源快速切換的方法，其步驟：利用固定采樣頻率進行采集電源快速切換裝置的11個交流模擬量；采用過零點方法分別計算各采樣通道交流模擬量的頻率；采用基于頻率校準的變數據窗傅氏方法計算母線三相電壓、工作電源電壓、備用電源電壓、工作電源三相電流以及備用電源三相電流的幅值以及相位；計算工作電源電壓與母線電壓的相差及備用電源電壓與母線電壓的相差；根據上述計算值，將設置的三種起動方式與四種切換方式、六個切換判定條件相結合，使得電源快速切換裝置完成快速、可靠的切換。本發明能快速、可靠地完成電源快速切換功能，減小切換過程中對負荷的沖擊。

技術領域

本發明涉及一種電源切換方法，特別是關于一種在電力系統中應用的適用于電源快速切換的方法。

背景技術

為保證電力系統可靠運行，母線一般配置兩路供電電源，正常工況下，母線由工作電源供電(如圖1所示)。當工作電源發生故障(或檢修需要)，造成非正常停電或短時斷電時，應通過電源快速切換裝置迅速、可靠地將備用電源投入，保證供電的連續性。

電源快速切換裝置通過測量母線殘壓的頻率、幅值、相位等電氣量，選擇備用電源開關CB2的最佳合閘時機，快速、可靠的完成工作電源到備用電源的切換。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，各廠家對電源快速切換裝置測量主要通過采樣頻率跟蹤的方法，裝置設置三個采樣中斷，分別跟蹤母線電壓、工作電源電壓、備用電源電壓頻率的變化。這種方案由于各電壓采樣時刻不同，只能采用過零點方法離散的得到母線電壓與工作電源或備用電源電壓之間的相差，無法進行相差的實時計算。而且采樣頻率跟蹤需要時間，當工作側電源發生故障被切除時，母線電壓頻率相對工作電源電壓頻率會有1～2.5Hz的突變，采樣頻率的跟蹤時間需要100mS以上，在這段時間內，母線采樣頻率與實際頻率不一致，計算的母線電壓幅值會有較大誤差，很可能導致電源快速切換裝置的誤動，并且采樣中斷設置過多，會增加電源快速切換裝置CPU的負載率、降低電源快速切換的可靠性。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種適用于電源快速切換的方法，其能有效保證電源快速切換裝置快速、可靠的完成電源快速切換功能。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種適用于電源快速切換的方法，其包括以下步驟：1)利用固定采樣頻率進行采集電源快速切換裝置的11個交流模擬量；2)采用過零點方法分別計算各采樣通道交流模擬量的頻率；3)采用基于頻率校準的變數據窗傅氏方法計算母線三相電壓、工作電源電壓、備用電源電壓、工作電源三相電流以及備用電源三相電流的幅值以及相位；4)計算工作電源電壓與母線電壓的相差及備用電源電壓與母線電壓的相差；5)根據上述計算值，將設置的三種起動方式與四種切換方式、六個切換判定條件相結合，使得電源快速切換裝置完成快速、可靠的切換。

進一步，所述步驟1)中，電源快速切換裝置的交流輸入插件提供11個采樣通道用于接入11個交流模擬量，11個交流模擬量通過低通濾波和模數轉換后，利用固定采樣頻率進行采集。

進一步，所述步驟1)中，11個交流模擬量為5路電壓量和6路電流量，5路電壓量為：母線三相電壓，工作電源及備用電源各一路電壓；六路電流量為：工作電源三相電流，備用電源三相電流。

進一步，所述步驟3)中，具體計算方法為：采用基于變數據窗傅氏方法實時計算出各采樣通道模擬量的實部序列a_i(n)及虛部序列b_i(n)：

其中，i為電源快速切換裝置模擬量通道號，f_s為電源快速切換裝置固定的采樣頻率，f_i為第i個采樣模擬量通過過零點方法計算的頻率，N_i為第i個采樣模擬量的數據窗長度，f_Mi為數據窗長度為N_i時實際對應的頻率值，k表示計數器，n表示當前采樣點數，x_i表示采樣瞬時值；