用于估计电路断路器的电操作时间的方法技术

本发明专利技术提供一种在具有处于由子系统（160）内电组件的电特性产生的电位的子系统的多相电系统中，确定电路断路器（140）的电操作时间的方法。方法包括监测（145）在第一相位中子系统的电压，从在第一相位中的被监测的电压确定第一变化率，基于第一变化率，检测切换的至少一个实例，基于切换的检测到的至少一个实例和用于切换的命令被提供到电路断路器所在的实例，确定电路断路器的电操作时间。

Method for estimating electrical operation time of circuit breaker

The present invention provides a system (160) has a sub subsystem in electric potential electric characteristics of the components of the multi phase power system, determine the circuit breaker (140) for electric operation time. The method includes monitoring (145) in the first phase voltage neutron system in the first phase, from the monitored voltage to determine the first rate of change, the first change rate based on at least one example detection switch, switch detection based on at least one instance and for example switching command is provided to the circuit breaker the operation time, the determination of electrical circuit breaker.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于估计电路断路器的电操作时间的方法
本专利技术涉及波上点控制器。更具体地说，本专利技术涉及由于负载的电特性而用于在电位的负载的波上点控制器。
技术介绍
在功率系统中，电路断路器用于连接负载和断开负载。在此过程期间，电路断路器的有源元件中断或接收（incept）高电流，在电路断路器及连接的功率系统组件中造成压力。通过在源电压波形上的特定实例闭合和打开电路断路器，能够限制高电流的流动。用于控制电路断路器的打开或闭合以便防止瞬变现象的生成的多个技术为人所熟知。此类技术依赖执行同步切换控制的装置的使用。一个此种装置是波上点控制器。波上点控制器用于控制电路断路器的切换实例。在接收来自控制单元的命令时，波上点控制器将命令前移以在实现在某个实例的闭合或打开以便最小化电流。波上点控制器检测电路断路器的打开或闭合致动时间（也称为操作时间），并且计算用于关于电路断路器的打开或闭合命令的切换的时间，以确保在电压波形上的特定点上的切换。波上点控制器将打开或闭合致动时间确定为在命令被给出到电路断路器所处的实例与电切换（即，电连接的中断或接受）发生所处的实例之间的时间期。通常，为检测切换实例，波上点控制器依赖来自连接到负载的电流传感器的电流测量。然而，对于某些类型的负载，例如电感性负载（变压器）或电容性负载（传输线），充电电流经常具有如此小的幅度，使得它们不能在要求的感测准确度和电流传感器的容限范围内被准确地检测到。因此，对于此类负载，不能应用切换实例的基于电流反馈的检测。已存在解决上面提及的问题的几个尝试。在一个途径中，电压而不是电流用来确定切换的实例。电压变压器连接到负载。基于电压的存在或不存在，波上点控制器确定切换的实例。然而，在其中负载已经处在由静电或电动部件通过相邻电元件感应的电位的情形中，此电压反馈途径是不适用的。因此，鉴于上面提及的讨论，存在满足上面提及的问题的方法和系统的需要。
技术实现思路
本文中解决了上述缺点、缺陷和问题，这将通过阅读和理解下面的说明书而被理解。在一方面中，本专利技术提供一种确定电路断路器的电操作时间以用于在多相电系统中执行波上点切换的方法。多相电系统具有通过电路断路器可连接到子系统的功率源。电路断路器由控制器操作。在与功率源断开时，子系统能够处在由子系统内的电组件的电特性产生的电位。控制器连接到电位变压器以用于测量在第一相位中子系统的电压。方法包括监测在第一相位中子系统的电压，从在第一相位中的被监测的电压确定第一变化率，基于与在多相电系统的第一相位中子系统的电压关联的第一变化率，检测切换的至少一个实例，以及基于切换的检测到的至少一个实例和用于切换的命令被提供到电路断路器所处的实例，确定电路断路器的电操作时间。在实施例中，方法还包括基于电路断路器的确定的电操作时间和与子系统关联的系统特性数据，估计用于切换的时间以用于操作电路断路器。在实施例中，检测切换的至少一个实例还包括监测在至少一个相位中与功率源关联的电压，在半周期内从在至少一个相位中与功率源关联的电压计算至少一个第二变化率，以及基于用于检测切换的至少一个实例的第一变化率和至少一个第二变化率，确定比率。在实施例中，方法还包括将切换的检测到的至少一个实例与多相电系统的对应的相位关联。切换的至少一个实例是在预定时间窗口内的在该对应的相位中切换的最后实例，其中预定窗口基于与电路断路器关联的机械操作时间。在实施例中，方法还包括将切换的检测到的至少一个实例与多相电系统的对应的相位关联。切换的该至少一个实例是在预定时间窗口内的在对应的相位中切换的第一实例，其中预定窗口基于与电路断路器关联的机械操作时间。在实施例中，方法还包括基于在切换的一个或更多实例与该对应的一个或更多相位之间的关联，确定与多相电系统的该一个或更多相位关联的切换的顺序。在另一方面中，本专利技术公开一种配置成在具有可连接到子系统的功率源的多相电系统中操作电路断路器的控制器。控制器包括一个或更多处理器和在功能上耦合到该一个或更多处理器的存储器模块，处理器配置成监测在第一相位中子系统的电压；并且从在第一相位中的被监测的电压确定第一变化率；基于与在多相电系统的第一相位中子系统的电压关联的第一变化率，检测切换的至少一个实例；基于切换的检测到的至少一个实例，确定电路断路器的电操作时间；以及基于电路断路器的确定的电操作时间和与子系统关联的系统特性数据，估计用于切换的时间。在实施例中，一个或更多处理器还配置成在第一相位中子系统的电压的第一变化率的不可用性时，基于在第二相位中子系统的电压的第三变化率，检测与在多相电系统中多个相位关联的切换的多个实例，其中第二相位是闭合的最后相位和打开的第一相位中的一个。本文中描述了变化范围的系统和方法。除此
技术实现思路
中描述的方面和优点外，参考附图并且参照下面的详细描述，另外的方面和优点将变得显而易见。附图说明图1根据本专利技术的各种实施例图示多相电系统的典型单线表示；图2是根据本专利技术的各种实施例用于使用控制器来确定在多相电系统中电路断路器的电操作时间的方法的流程图；图3根据本专利技术的各种实施例图示在闭合操作期间在第一相位中的功率源的电压的波形和在该第一相位中子系统的电压的波形；图4根据本专利技术的各种实施例图示在闭合操作期间在三相系统的第一相位中的功率源的电压的波形和在三相系统的三个相位中子系统的电压的波形；以及图5根据本专利技术的各种实施例图示在打开操作期间在多相系统的第一相位中的功率源的电压的波形和在多相系统的第一相位和第二相位中子系统的电压的波形。具体实施方式在下面的详细描述中，参照了形成其一部分的附图，并且图中通过说明示出了可实践的特定实施例。这些实施例以充分的细节描述，以便使本领域的技术人员能够实践实施例，并且要理解，在不脱离实施例的范围的情况下，可利用其它实施例，并且可进行逻辑、机械、电气和其它变化。因此，下面的详细描述不要在限制意义上进行。图1图示多相电系统100。多相电系统100包含功率源（图中表示为母线110）。功率源110能够通过电路断路器140连接到电气子系统或负载160。电路断路器能够执行闭合操作以建立在功率源110与在某个相位中的子系统160之间的电连接，并且执行打开操作以中断在功率源110与在某个相位中的子系统160之间的电连接。闭合操作和打开操作通常称为切换。在与功率源110断开时，电气子系统160的至少一个相位能够处在由子系统160内的电组件的电特性产生的电位。在与功率源110断开的至少一个相位中的电位是由于从相邻电元件的静电或电动感应造成的。例如，电气子系统160是以在相位L1、L2与L3之间的相间耦合的三分支三相变压器。在示例中，变压器的L1相位连接到功率源110，由于相间耦合，在变压器的L2和L3相位中感应到电压。在另一示例中，子系统160是电容器组。尽管与功率源110断开，但电容器组处在由于在本身中存储的电荷而产生的电压。类似地，在仍有的另一示例中，子系统160是传输线，其处在由相邻传输线感应的电压。在仍有的另一示例中，子系统160是多相传输线，其中一个相位已由功率源110通电。由于该通电相位，在相位中将感应到电压。在另一示例中，子系统160是多相传输线，其中一个或更多相位已与功率源110断开。然而，由于在接地与传输线之间形成的电容性电路和传输线的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定电路断路器（140）的电操作时间以用于在具有通过由控制器（130）操作的所述电路断路器（140）可连接到功率源（110）的子系统（160）的多相电系统（100）中执行波上点切换的方法（200），其中所述子系统（160）处在由所述子系统（160）内电组件的电特性产生的电位，并且其中所述控制器（130）连接到电位变压器（145）以用于测量在第一相位中所述子系统（160）的电压，所述方法（200）包括：a. 监测（210）在所述第一相位中所述子系统（160）的所述电压；b. 从在所述第一相位中被监测的电压确定（220）第一变化率；c. 基于与在所述多相电系统的所述第一相位中所述子系统（160）的电压关联的所述第一变化率（325），检测（230）切换的至少一个实例；以及d. 基于切换的检测到的至少一个实例和用于切换的命令被提供到所述电路断路器（140）所处的实例，确定（240）所述电路断路器（140）的电操作时间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.30 IN 5993/CHE/20141.一种确定电路断路器（140）的电操作时间以用于在具有通过由控制器（130）操作的所述电路断路器（140）可连接到功率源（110）的子系统（160）的多相电系统（100）中执行波上点切换的方法（200），其中所述子系统（160）处在由所述子系统（160）内电组件的电特性产生的电位，并且其中所述控制器（130）连接到电位变压器（145）以用于测量在第一相位中所述子系统（160）的电压，所述方法（200）包括：a.监测（210）在所述第一相位中所述子系统（160）的所述电压；b.从在所述第一相位中被监测的电压确定（220）第一变化率；c.基于与在所述多相电系统的所述第一相位中所述子系统（160）的电压关联的所述第一变化率（325），检测（230）切换的至少一个实例；以及d.基于切换的检测到的至少一个实例和用于切换的命令被提供到所述电路断路器（140）所处的实例，确定（240）所述电路断路器（140）的电操作时间。2.如权利要求1所述的方法，还包括基于所述电路断路器（140）的确定的电操作时间和与所述子系统（160）关联的系统特性数据，估计用于切换所述电路断路器（140）的时间。3.如权利要求1所述的方法，其中检测切换的所述至少一个实例还包括：i.监测在至少一个相位中与所述功率源（110）关联的电压；ii.在半周期内从与在所述至少一个相位中所述功率源（110）关联的电压，计算至少一个第二变化率；以及iii.基于用于检测切换的所述至少一个实例的所述第一变化率和所述至少一个第二变化率，确定比率。4.如权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括将切换的检测到的至少一个实例与所述多相电系统（100）的对应相位关联，其中切换的所述至少一个实例是在预定时间窗口内在所述对应相位中切换的最后实例，其中所述预定窗口基于与电路断路器（140）关联的机械操作时间。5.如权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括将切换...

【专利技术属性】
技术研发人员：A塔鲁里，A帕拉普拉斯，R拉德哈克里斯南，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH