断路器相控开断短路电流智能控制装置研究

针对高压断路器相控开断短路电流,设计了基于可编程逻辑器件FPGA和数字信号处理器DSP的断路器智能控制装置。该装置采用FPGA完成遵循IEC61850-9-2LE协议的采样值报文实时接收和硬件解码,通过时钟同步技术减少采样值报文网络传输延时对短路电流相控开断性能的影响。对接收的采样值信号,应用自适应数据窗LMS算法实现短路电流特征参数快速提取,基于Pade逼近实现故障电流趋势的准确预测,采用二分法搜索有效零点获取最佳开断区间。建立测试平台对智能装置和算法进行验证,结果表明,设计的装置能实时准确地预测短路电流最佳开断点,为相控开断短路电流提供保障。     

短路电流实时计算的递推最小二乘校正算法

为了缩短实时、准确获取短路电流参数所需要的时间,提出了递推最小二乘校正新算法。该算法利用三个不同的采样起点通过校正的方法来消除衰减分量对计算结果的影响,同时利用递推原理减少计算量,从而实现对短路电流的实时计算。通过仿真校验表明,对于50Hz的电网,当每周波采样64次,信噪比为30dB时,递推最小二乘校正算法最长能够在短路发生后8ms实时、快速、准确地计算出短路电流的基波参数。     

短路电流快速检测电路及其Pspice仿真研究

高压智能操作断路器要求断路器本身能根据电网状态实时地调整断路器的分闸特性 ,所以快速地检测出电网的短路信号是实现智能操作的一个重要功能要求。采用Delyiannis二阶有源带通滤波器设计了一个短路电流快速检测电路 ,并采用Pspice对其进行仿真。仿真结果表明在各种不同的短路相位角和故障状态下 ,该电路均能在5ms内迅速检测出电网的短路信号。它对断路器的快速获取短路信号具有重要的意义。     

智能电网用断路器智能操作算法及在DSP上的定点仿真

简要介绍了断路器智能操作对信号处理的要求,给出了断路器动作需要满足的强实时性条件。对额定电流采用改进的快速傅里叶变换进行算法仿真,减少了计算量。对短路电流采用递推最小二乘校正算法进行仿真,使迭代法可以在DSP上实现,缩短了其消耗的采样数据窗口,且其实时性仍可达到系统的要求。基于Simulink软件对系统从正常工作状态过渡到短路工作状态的过程建立仿真模型,生成了分别包含2种状态的全电流信号;然后基于MATLAB软件,先对短路电流的软件识别算法进行了仿真,再结合改进快速傅里叶变换、递推最小二乘校正算法对全电流信号进行了仿真,仿真结果证明算法可满足智能操作的强实时性要求。     

变结构模型发电厂主系统短路电流计算方法

提出将断路器作为一条阻抗为零的支路模拟,应用线性网络特性、定理及变结构与变参数方法．导出了相当于在断路器两侧分别发生短路故障时,计算通过断路器短路电流的通用模型和算法。用该计算模型对某电厂进行短路电流计算,计算表明其结果的正确性。该方法适用于电气设备选择和继电保护整定计算,同时,还能考虑各种运行方式的改变对短路电流的影响。     

变结构模型短路电流计算方法

提出了一种变结构模型短路电流计算方法。该方法将断路器作为一条阻抗为零的支路来模拟，运用线性网络特性、定理及变结构与变参数的分析方法，将母线上短路时的短路电流等值转移到断路器两侧，导出了相当于在断路器两侧分别发生短路故障时，流过断路器的短路电流的序分量模型和算法。该方法是短路电流计算方法的一个重要补充，使电气设备选择和继电保护整定计算更容易。通过实例验证了该方法的有效性。     

Morlet复小波算法在自适应电流保护中的应用研究

自适应电流保护算法中关键之一是实时而准确地计算系统等值参数.一般傅氏算法在计算系统等值阻抗时受短路电流非周期分量和电网频率不稳定的影响,会产生较大的误差.而Morlet复小波算法具有频率特性好,不受非整次谐波、非周期分量及电网频率波动的影响,因此本文提出了采用全周Morlet复小波算法计算系统等值参数的方法,通过选择合理的Morlet复小波函数参数,提取配电网典型故障电流电压的工频分量来计算系统等值参数.经仿真分析表明用该方法实时计算等值参数,精度高,能满足保护性能要求,具有很高的工程实用价值.     

基于真空断路器选相控制过零点检测的研究

快速准确地提取短路电流的特征参数、预测短路电流过零点是永磁操动机构真空断路器实现选相控制的一项关键技术。针对现有真空断路器选项控制问题中半波傅式算法加入直流分量后会产生很大误差的不足,提出了一种改进的半波傅式推导方法,改善了现有算法精度不足的问题,并且采用基于算术递推方法对短路电流进行预测。最后通过仿真了验证了基于算术递推方法预测出的短路电流其过零点时刻较为准确,对于研究真空断路器分相控制有一定参考价值。     

基于DSP的智能低压断路器控制器设计

介绍了一种基于高性能16位DSPIC30F6011A的智能低压断路器控制器的硬件及软件设计。采用以三点法快速算法来计算电参数的有效值,大大提高了短路电流的动作响应时间,智能断路器除实现基本的保护功能之外,还可以对低压配电系统的现场参数进行监测,以及实现区域连锁功能,提高了系统的可靠性。通过现场总线与监控系统通信,以满足现代低压配电系统的自动化的要求。     

电弧对发电机断路器电源侧短路电流开断能力的影响分析

发电机断路器电源侧短路电流具有较大的非对称度,在特殊工况下,甚至会出现电流延迟过零的现象。笔者结合实际工程中的发电机参数,计算了考虑电弧前后发电机断路器电源侧短路电流的变化,阐述了电源侧短路电流出现延迟过零的原因,分析了电弧对电源侧预期短路电流的影响。对比发电机断路器电源侧预期短路电流计算结果和系统侧短路电流开断试验数据,分析了发电机断路器电源侧短路电流的开断能力,尤其是具有延迟电流零点短路电流的开断能力,其结果可作为确定发电机断路器电源侧短路电流开断能力的参考依据。