[发明专利]智能电网控制器及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能电网控制器及其工作方法。

背景技术

电力系统在运行中可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见且最危险的故障是发生各种形式的短路。短路故障能破坏电力系统的稳定性，并使整个系统崩溃，引起大面积的停电，对国民经济造成的损失往往较大。因此，自动、迅速、有选择性地将故障线路从电力系统中切除，保证其他无故障部分的正常运行，是本领域的技术要求。

现有技术中，通过采样被保护线路中的负载过流电流和图1所示的电流-时间特性曲线的曲线族，得出电网控制器的保护动作时限。当负载过流电流较大时，保护动作的时限较短，而当负载过流电流较小时，保护动作的时限较长；常规的反时限过流保护曲线为一电流-时间特性曲线，其公式（也即数学模型）为

，式中，Ib为最小启动电流,它是用来设置反时限的电流门限，在这里假设为恒定值；Tp为时间整定系数，i为实时的运行电流。用户根据实际被测线路的要求，选择相应的Tp值；图1中的11条反时限过流保护曲线，对应的Tp值分别为0.05、0.1、0.2、0. 4、0.5、0.625、1.0、1.25、2.0、2.5、5.0。当短路电流值相同时，Tp越小，过流动作时间T就越短。Tp值的选择是用户根据实际被测线路的具体要求选择的。不同的运行线路可以根据线路实际运行的情况选择对应不同Tp值。

在现有的智能电网控制器中，如果根据上述数学模型在单片机中进行运算，由于要进行三相电流的计算，且有根号运算及除法运算，其运算量非常大；假如做成表格把上述曲线离散化并储存于单片机的ROM中，则信息量将非常大，相应的成本较高；因此如何解决上述问题，是本领域的技术难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低廉且适于迅速获取保护动作时限的智能电网控制器及其工作方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能电网控制器，其包括：程控放大器、与该程控放大器的电流检测输入端相连的电流传感器、与该程控放大器的控制输入端相连的用于控制该程控放大器的放大倍数的中央控制单元；该程控放大器的电流放大信号输出端与该中央控制单元的电流放大信号检测输入端相连。

所述中央控制单元中存储有一条作为基线的反时限过流保护曲线，该基线对应的时间整定系数为Tp₀；选择的与所述电流传感器所在的被测线路对应的时间整定系数为Tp₁；所述中央控制单元控制所述程控放大器的放大倍数为Tp₀ /Tp₁的值，然后根据所述程控放大器输出的电流放大信号的大小在所述基线上查得相应的保护动作时限T₀；然后计算得实际的保护动作时限T₁= （Tp₁ /Tp₀）T₀；最后，所述中央控制单元根据所述实际的保护动作时限T₁，通过与中央控制单元相连的驱动电路执行保护动作，以切断所述电流传感器所在的被测线路。

所述中央控制单元连接有用于设置所述Tp₁的接口电路，计算机或控制面板经该接口电路所述Tp₁。该接口电路为RS-232或USB接口电路。

所述中央控制单元包括用于按时间值离散存储所述基线的ROM。

所述程控放大器包括：由与所述电流传感器相连的第一运放A1构成的跟随器、与该跟随器的信号输出端相连的D/A转换器、与该D/A转换器的信号输出端相连的由第二运放A2构成的除法器、与该除法器的信号输出端相连的反相放大器、以及与该反相放大器的信号输出端相连的绝对值电路；所述中央控制单元包括单片机，所述绝对值电路的信号输出端与该单片机的A/D端相连；该单片机的数据输出端与所述D/A转换器的控制输入端相连。