[發明專利]一種基于RSM預測模型的斷路器控制方法及系統

有效

• 申請號: 202110686509.6
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113253613B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 陳昊華;吳天音;胡鑫;向露萍
• 申請（專利權）人: 武漢中原電子信息有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;H01H71/00
• 代理公司: 武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247
• 代理人: 陳凱

1.一種基于RSM預測模型的斷路器控制方法，其特征在于，所述方法包括：

分析并確定影響斷路器熱量累積/消散的因素，并獲取影響因素的歷史數據及對應的熱量累積/消散的歷史估算數據；

通過擬合影響因素的歷史數據與熱量累積/消散的歷史估算數據之間的對應關系構建RSM預測模型；

將斷路器不同時刻的影響因素實時數據輸入RSM預測模型，分別得到不同時刻熱量累積/消散的估計值；

根據不同時刻熱量累積/消散的估計值繪制實時熱量累積/消散曲線；

根據實時熱量累積/消散曲線進行斷路器分合控制；

所述根據熱量累積/消散曲線進行斷路器分合控制具體包括：

分別設置熱量累積閾值、熱量消散閾值，根據熱量累積閾值、熱量消散閾值和實時熱量累積曲線、實時熱量消散曲線計算最佳的分閘時刻、合閘時刻，進行斷路器分合控制；

所述計算最佳的分閘時刻、合閘時刻具體包括：

基于實時熱量累積曲線、實時熱量消散曲線的曲線變化率構建分閘時刻、合閘時刻與熱量累積閾值、熱量消散閾值之間的約束關系；以斷電時間最短為優化目標建立分合閘時間優化模型；求解分合閘時間優化模型的最小值，得到最佳的分閘時刻、合閘時刻。

2.根據權利要求1所述基于RSM預測模型的斷路器控制方法，其特征在于，所述斷路器熱量累積/消散的影響因素包括：

斷路器環境溫度、斷路器累計分合次數、過載電流、持續時間，所述持續時間以一個熱量累積/消散周期內電流首次超過設定電流閾值的時刻為零時。

3.根據權利要求2所述基于RSM預測模型的斷路器控制方法，其特征在于，所述RSM預測模型為：

其中，為RSM預測模型中的熱量累積模型，用于計算熱量累積的估計值，為RSM預測模型中的熱量消散模型，用于計算熱量消散的估計值；為斷路器環境溫度、為斷路器累計分合次數、為過載電流、為持續時間；為熱量累積模型的系數，為熱量消散模型的系數，。

4.根據權利要求1所述基于RSM預測模型的斷路器控制方法，其特征在于，所述約束關系的表達式為：

其中，分別為達到熱量累積閾值、熱量消散閾值時對應的時刻，分別通過影響因素的歷史數據及對應的熱量累積的歷史估算數據、熱量消散的歷史估算數據預測得到；均為預設的時間差值，，為最佳的分閘時刻、為最佳的合閘時刻。

5.根據權利要求4所述基于RSM預測模型的斷路器控制方法，其特征在于，所述分合閘時間優化模型的表達式為：

其中，為斷路器累計分合次數。

6.一種基于RSM預測模型的斷路器控制系統，其特征在于，所述系統包括：

數據獲取模塊：用于分析并確定影響斷路器熱量累積/消散的因素，并獲取影響因素的歷史數據及對應的熱量累積/消散的歷史估算數據；

模型構建模塊：用于通過擬合影響因素的歷史數據與熱量累積/消散的歷史估算數據之間的對應關系構建RSM預測模型；

實時預測模塊：用于將斷路器不同時刻的影響因素實時數據輸入RSM預測模型，分別得到不同時刻熱量累積/消散的估計值；根據不同時刻熱量累積/消散的估計值繪制實時熱量累積/消散曲線；

分合控制模塊：用于根據實時熱量累積/消散曲線進行斷路器分合控制；

所述根據熱量累積/消散曲線進行斷路器分合控制具體包括：

分別設置熱量累積閾值、熱量消散閾值，根據熱量累積閾值、熱量消散閾值和實時熱量累積曲線、實時熱量消散曲線計算最佳的分閘時刻、合閘時刻，進行斷路器分合控制；

所述計算最佳的分閘時刻、合閘時刻具體包括：

基于實時熱量累積曲線、實時熱量消散曲線的曲線變化率構建分閘時刻、合閘時刻與熱量累積閾值、熱量消散閾值之間的約束關系；以斷電時間最短為優化目標建立分合閘時間優化模型；求解分合閘時間優化模型的最小值，得到最佳的分閘時刻、合閘時刻。