[发明专利]一种光控模块式智能真空开关智能选相控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光控模块式智能真空开关智能选相控制方法，属于电力高压开关技 术领域。

背景技术

开关的操作性能对电网的安全、稳定及经济运行至关重要。应用于投切容性负载(电 容器组、空载输电线等)或感性负载(变压器、电抗器组、大容量电动机等)的开关， 分合闸操作所带来的开关暂态过程会对电力系统产生各种干扰，引起过电压和过电流， 甚至会传播到远端影响其他用户。这在电能质量要求越来越严格的背景下已经引起重视。

中国专利01127930.3“一种光控模块式高压真空开关技术”中用光控真空开关模 块串联组成高压真空开关，单元模块用真空灭弧室完成接通与分段，其动导电杆直接与 操动机构相连，用感应电源线圈从负载电流中提取能量为蓄电池充电，由光电器件控制 该蓄电池为机构供电，各模块通过光纤在低电位端同步控制，完成了整个开关的接通与 分段。该专利中的真空开关连接方式仅限于串联，无法实现更高电压等级的智能真空开 关的选相控制；而且各模块仅在低电位端进行控制，绝缘结构不够简化。

中国专利02229546.1“低压选相位分合闸真空开关”中真空开关泡的动触头通过 操作杆连接一基座，通过电压测量元件和电流测量元件测量电源的电压、电流信号，并 将这些电压、电流信号送到判别控制电路，与所设定的分、合闸要求值进行比较，以控 制线包电流的通断，从而控制永磁体同基座的吸合和分离来完成开关在所要求相序和相 位进行分、和闸。该专利同样仅在低电位端进行控制，绝缘结构不够简化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光控模块式智能真空开关智能选相控制方法，用来控制 由具有选相功能的光控模块式智能真空开关单个模块或多个模块串、并联积木组合而成 的高压真空开关，同时使用高低电位光电隔离技术，实现高、低压隔离，简化绝缘结构。

本发明的技术方案是：一种光控模块式智能真空开关智能选相控制方法，包括采用 包括无线通讯和串口通讯等在内的多种通讯技术，实现与电站计算机多机通讯，并且可 实现与电站计算机系统的实时信息交换；采用DSP数字信号处理器和控制技术，来判断 出开关的最佳投切相位并进行可靠操作；其特征在于：采用光纤来进行控制信号传输， 实现高、低压隔离，简化绝缘结构；对具有选相功能的光控智能真空开关模块串、并联 积木组合而成的真空开关进行控制，实现更高电压等级的智能真空开关的选相控制；

具体如下：

1)其位于低电位的DSP启动A/D转换子程序流程图，当模拟量全部采集完毕，触 发DSP的外部中断，在中断子程序中进行数据的读取与处理计算；

2)当有A/D中断时，进行数据采集和FIR滤波处理，输出异号时判断有零点，用 插值算法计算出零点时刻，重启并清零计数器；

3)然后再判断采样点数是否达到预定个数，如果达到了则计算出系统周期并动态 更新定时器的中断周期，以保证控制系统能自适应跟踪电网频率的变化；

4)分、合闸指令中断和光纤接口回报信息中断与A/D中断共用一个外部中断；当 有分、合闸指令中断时，首先关中断，因为分、合闸信号优先级最高，避免产 生中断嵌套；然后读取计数器的值计算出当前时刻距离参考零点时刻的时间；

再读取各模块的分、合闸动作时间计算出到达最佳分、合闸相位所需要的延时；

延时结束后，向光纤通讯接口发送启动分、合闸命令；

5)当有光纤接口回报信息中断时，首先判断是哪种信息：如果是分、合闸后开关 状态信息回报，则根据传来的信息预测出下一次动作的分、合闸动作时间并更 新储存；如果是手动或定时状态信息校验，则比较并更新储存各模块新的动作 时间；

6)位于高电位的DSP系统初始化后就进入无限循环，等待位于低电位的DSP发送 分、合闸光纤信号；当有分、合闸光纤信号时，执行中断子程序；

7)接受光纤信号后，确定是分闸或合闸指令后发送电信号到功率驱动单元，操动 开关；动作完成后记录开关的动作时间与状态信息，并通过光纤发送到位于低 电位的DSP。

本发明的有益效果如下：

1.智能选相控制器算法灵活可靠，能快速、准确地计算出开关的最佳投切相位并进 行可靠操作；

2.智能选相控制器与光纤控制技术结合真正实现了智能真空开关模块的低电位端 控制、高电位端操动；