[发明专利]一种适用于电源快速切换装置的电气量测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量方法，特别涉及一种适用于电源快速切换装置的电气量测量方法。

背景技术

石化、冶金、煤炭等大中型工业企业的中高压变电所，为确保连续的工业生产过程，保证重要负荷不断电连续运行，一般配置两路供电电源，采用单母分段的接线方式（如附图l所示）。当外部电网故障，造成非正常停电或短时断电时，通过电源快速切换装置将备用电源投入，保证供电的连续可靠。

电源快速切换装置通过测量母线残压的频率、相位、幅值等电气量，选择备用电源开关的最佳合闸时机，快速、可靠的完成电源间切换。因此，频率、相位、幅值的精准测量，是电源快速切换成功与否的关键。

目前，各快切厂家对工业企业的电源快速切换做了详细有效的研究，能较好的完成电源间切换。但在电气量测量的精确度方面仍存在一些问题：

1.装置仅有一个采样计算，只跟踪母线I电压频率的变化。即母线I、母线II、进线I、进线II电压的测量计算，都根据母线I电压频率进行AD采样转换。当进线II电源频率发生异常或者进线II失去电源造成母线II残压频率下降时，会造成母线II、进线II电气量测量不准确。

2.装置设置两个采样中断，跟踪母线I、II电压频率的变化。这种方案可以实现开关1DL至3DL、开关2DL至3DL的切换,但对于3DL至1DL、3DL至2DL、1DL至2DL、2DL至1DL的切换方式，这种方案仍然存在缺陷，不能正确跟踪进线I、II电压频率的变化，造成电气量测量不准确。

3.测量母线频率时，仅测量母线某一相的频率，作为该段母线频率。当故障相恰好就是该测频相时，会造成不能测频或测频不准确。

4.采用软件测频。根据AD采样点，采用全波傅氏算法计算母线频率，然后根据母线频率的变化更新AD采样的中断周期。这样，频率的测量依赖于精确的AD采样，而AD采样的精确度又依赖于精确的采样频率跟踪，两者相互影响，造成测频不准确。

发明内容

本发明的目的是，提出一种适用于电源快速切换装置的电气量测量方法，适合工业企业供电的所有运行方式，并为电源切换提供精准的频率测量以及相应的电气量测量。

解决上述问题的技术方案为：

一种适用于电源快速切换装置的电气量测量方法，电源切换装置接入八路电压量:即母线I、母线II各三相电压，进线I、进线II各一路电压；六路电流量:进线I的a、b、c相电流，进线II的a、b、c相电流；三路开关位置信号:lDL、2DL、3DL的常闭辅助接点；通过硬件滤波、调理电路，将八路正弦波电压规整为方波，并接入CPLD进行八路测频；方波上升沿、下降沿均测频，使得半个周波即可更新一次频率值；

通过测量相角差进行相角测量：所述八路电压量之间角差等于一路上升沿或下降沿计数器值与另一路上升沿或下降沿计算器值作差，然后除以另一路测得的最新方波周期。

本发明的优点在于将本发明方法应用于电源快速切换，在频率计算精度上有了较大的提高，测频误差小于0.01Hz。同时三路频率跟踪技术和非故障相自动识别技术也提高了电源切换时电气量计算的精度，为合闸条件的判断提供了可靠的数据，提高了电源切换的成功率，减少了电源切换过程造成的冲击。本发明的测频方法物理概念清晰明确；本发明自动适应系统结构变化或运行方式变化，即与系统的运行方式、电网的结构无关；本发明在电源故障的情况下，依然可以准确测得母线电压的频率与相角；本发明方法简单、明确、精确，可方便的应用于电源快速切换装置中。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为快速切换装置在单分母分段运行方式下的接线示意图；

图2为正弦波信号转换为方波信号电路；

图3为采样通道间相角差测量示意图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

参见图1-3所示，本发明提供一种适用于电源快速切换装置的电气量测量方法，电源切换装置接入八路电压量:即母线I、母线II各三相电压，进线I、进线II各一路电压；六路电流量:进线I的a、b、c相电流，进线II的a、b、c相电流；三路开关位置信号:lDL、2DL、3DL的常闭辅助接点；通过硬件滤波、调理电路，将八路正弦波电压规整为方波，并接入CPLD进行八路测频；方波上升沿、下降沿均测频，使得半个周波即可更新一次频率值；