[發(fā)明專利]一種高壓熔斷器熔斷特性綜合測試裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111482283.4
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114280471A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周自毅;米楚洪;岑常明;馬振東;曾智凡;蔣彥君
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司防城港供電局
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 南寧深之意專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45123
• 代理人: 徐國華

1.一種高壓熔斷器熔斷特性綜合測試裝置，設(shè)置于交流電壓源和高壓熔斷器之間，其特征在于：包括整流橋電路、全橋逆變電路、LC濾波電路、變壓器、模糊PI與重復(fù)控制復(fù)合電路；所述整流橋電路、全橋逆變電路、LC濾波電路及變壓器依序串接在一起，且所述整流橋電路還與所述交流電壓源相連，所述變壓器還與高壓熔斷器相連；所述模糊PI與重復(fù)控制復(fù)合電路連接所述全橋逆變電路，還連接于所述變壓器和高壓熔斷器之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓熔斷器熔斷特性綜合測試裝置，其特征在于：所述整流橋電路用于將所述交流電壓源輸入的工頻市電轉(zhuǎn)化為直流電并輸出。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓熔斷器熔斷特性綜合測試裝置，其特征在于：所述模糊PI與重復(fù)控制復(fù)合電路包括模糊PI控制器、重復(fù)控制器、電流誤差比較器、比較器、驅(qū)動(dòng)器；其中模糊PI控制器與重復(fù)控制器并行連接燒錄在DSP中，通過采集熔斷器側(cè)電流互感器的電流經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，送入DSP中的電流誤差比較器進(jìn)行比較，將差值及差值的變化率送入模糊PI與重復(fù)控制的復(fù)合電路進(jìn)行運(yùn)算，DSP輸出控制信號給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)開關(guān)管；

所述比較器與驅(qū)動(dòng)器的輸出端連接在所述全橋逆變電路的開關(guān)管上；

所述電流誤差比較器的負(fù)輸入端連接在所述升流器的輸出端和所述被測試熔斷器之間，正輸入端與預(yù)設(shè)電流相連，輸出端與所述比較器與驅(qū)動(dòng)器相連，用于將所述升流器的輸出端產(chǎn)生的負(fù)載電流與通過人機(jī)交互界面完成參數(shù)設(shè)定的預(yù)設(shè)電流進(jìn)行誤差對比及放大。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓熔斷器熔斷特性綜合測試裝置，其特征在于：所述的模糊PI控制器由模糊控制器和PI控制器組成，具有強(qiáng)魯棒性；所述模糊PI控制器根據(jù)參考電流誤差和誤差變化率的不同，結(jié)合模糊規(guī)則與模糊子集，應(yīng)用推理算法得到PI控制系數(shù)的模糊量輸出，再經(jīng)過解模糊算法，得到PI控制系數(shù)的精確量輸出。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓熔斷器熔斷特性綜合測試裝置，其特征在于：所述模糊PI與重復(fù)控制復(fù)合電路執(zhí)行以下復(fù)合控制方法，包括：

步驟一，將該測試裝置預(yù)設(shè)電流值與負(fù)載電流輸出量之間的差值e和差值e的變化率e_c作為二維模糊控制器的輸入變量，以計(jì)算第一控制信號；將恒流源的預(yù)設(shè)電流值與負(fù)載電流輸出量之間的差值e作為重復(fù)控制器的輸入變量計(jì)算第二控制信號；將第一控制信號和第二控制信號求和生成對應(yīng)的脈沖信號驅(qū)動(dòng)所述全橋逆變電路的開關(guān)管，以調(diào)節(jié)所述全橋逆變電路的輸出電壓；

步驟二，所述模糊PI控制器利用模糊控制原理對其PI控制器參數(shù)進(jìn)行在線修改，根據(jù)預(yù)設(shè)電流的輸入誤差信號與模糊規(guī)則，自適應(yīng)整定PI控制器參數(shù)以實(shí)現(xiàn)高壓熔斷器熔斷特性綜合測試裝置在負(fù)載波動(dòng)時(shí)的快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)，且響應(yīng)過程中無超調(diào)現(xiàn)象；

步驟三，所述重復(fù)控制器根據(jù)內(nèi)模控制原理，對周期性諧波電流的內(nèi)模構(gòu)造與控制對象的幅值進(jìn)行相位補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)恒流源逆變器在負(fù)載穩(wěn)態(tài)時(shí)的零跟蹤誤差。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓熔斷器熔斷特性綜合測試裝置，其特征在于：所述模糊PI控制器在輸入輸出端口增加了比例因子，將大功率恒流源輸出電流與預(yù)設(shè)電流誤差e和誤差變化率e_c變化的范圍定義為模糊集上的論域?yàn)閑，e_c＝{-6，-4，-2，0，2，4，6}，其模糊子集為e，e_c＝{NB，NM，NS，O，PS，PM，PB}，輸出KP、KI的增量ΔKP、ΔKI的基本論域均為[-6，6]，模糊控制器中e和e_c采用gaussmf隸屬度函數(shù)，ΔKP、ΔKI采用trimf隸屬度函數(shù)，合成推理算法采用mamdani算法，解模糊算法采用重心法。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓熔斷器熔斷特性綜合測試裝置，其特征在于：所述的步驟三包括內(nèi)模環(huán)節(jié)、延時(shí)環(huán)節(jié)和補(bǔ)償環(huán)節(jié)三個(gè)部分；

所述內(nèi)模環(huán)節(jié)為諧波電流的內(nèi)模部分，根據(jù)諧波電流各個(gè)分量頻率均為基波電流的倍數(shù)，構(gòu)造一個(gè)基波周期的任意次諧波電流的內(nèi)模；為保證系統(tǒng)穩(wěn)定性與補(bǔ)償精度，內(nèi)模系數(shù)Q(z)取0.9；

所述延時(shí)環(huán)節(jié)使控制輸出信號延時(shí)一個(gè)周期執(zhí)行，即本周期檢測到的誤差信息在下個(gè)周期才開始輸出，可做到等效超前；

所述補(bǔ)償環(huán)節(jié)用于補(bǔ)償被控對象的幅值和相位，使電流在中低頻段幅值無衰竭、相位無滯后，在高頻段迅速衰減保證了重復(fù)控制器的穩(wěn)定性與補(bǔ)償精度。