一种塑壳断路器智能化的实现方法

对我国塑壳断路器技术现状进行分析，着重分析了基于TI公司MsP430F167微处理器的一种塑壳断路器智能脱扣控制器的硬件模块(包括电流输入、电源，信号调理，单片机系统和工作方式等)和软件设计(包括算法分析、数据采样、频率测量、程序结构等)的原理和技术特点。最后对我国低压电器行业特别是智能塑壳断路器进行了技术和市场的展望。     

采用小波变换的有效值和频率测量方法

讨论了对含谐波的正弦电压(电流)采样值直接进行小波变换计算基波、谐波电压(电流)的有效值及频率的方法.频率测量中,应用数字测频法对极值点法进行改进.利用小波变换算法对短时间信号进行分析,得到了很好的测量结果.仿真结果表明,在理想采样的情况下(采样过程不存在同步误差),利用小波变换的方法可以对有效值和频率进行准确的测量.     

基于DSP永磁智能断路器数据采集系统的分析与设计

永磁智能断路器控制器能可靠、精确地采集电流、电压等实际运行参数,在此基础上,设计了基于TMS320F2812 DSP芯片的电流、电压数据采集系统。通过比较几种获取电流、电压有效值方法的不同特点,采用快速傅里叶变换算法,给出了基于改进型导数法的三点滑动窗口的瞬动保护算法,并借助Multisim仿真软件设计了信号调理电路,以及电流互感器的分组检测策略,最后给出了数据采集系统软件设计。实践表明,该系统在采样速度、精度方面能够较好地满足智能断路器对数据采集的要求。     

内嵌CAN总线在智能断路器中的应用

配电自动化系统的迅速发展对电器产品提出了可通信要求，即实现智能化电器与中央控制设备之间的双向数据通信。该设计中采用微处理器DS80C390内嵌CAN(Controller Area Network)控制器实现对智能断路器的可通信功能，介绍了系统网络和智能节点的结构设计以及软件的实现过程，重点介绍了智能节点通信软件的设计及实现过程中应注意的问题。系统中的智能断路器具有可通信、体积小、结构模块化、功能齐全等优点。     

一种基于采集的电力参数测量方法

本方法首先测取被测信号的周期，以确定采样次数、采样时间和测量时间；然后按一定的方式采集数据，并通过数值积分求取电压、电流的真有效值和平均功率。被测电力信号可以是直流信号、正弦或非正弦信号。     

剩余电流保护断路器电流采集系统设计

由于受铁心饱和、涡流、磁滞等因素的影响,剩余电流保护断路器的电流互感器传变特性呈现非线性,为此提出了基于分段线性拟合技术的电流数据采集系统设计,包括自生电源和电流信号调理的电路设计以及微处理器软件非线性补偿技术方法。采样电路对电流信号调理以及微处理器软件对采样数据的一次函数分段线性拟合,解决了因电流互感器非线性引起电流检测不准问题。电流自生电源的冗余设计大大提高了产品可靠性。     

基于小型断路器的电流监测系统

采用基于小型断路器的电流监测系统由主控单元和电流采集单元组．采集单元将电流传感器集成在小型断路器进线端,并将采样结果通过RS 485送至主控单元,主控单元收集采集单元的采样数据,采用触摸屏设置和显示电流参数并将数据传至上位．该系统可对用户用电回路电流进行实时监测,提高家居或办公场所配电系统的用电可靠性及稳定．     

三相电流有效值的曲线拟合估计算法及在脱扣控制器中的应用

探讨了一种三相电流有效值的估计算法,该算法是基于曲线拟合的最小二乘算法,直接计算三相电流最大相电流有效值的平方,能包含直流成分和高次谐波,不要求至少半个电源周期的电流检测数据。还介绍了该算法在电力开关智能脱扣控制器中的应用。     

微型断路器中电热式电流检测参数辨识研究

随着智能化电器的发展,塑壳断路器和万能式断路器都有了不同程度的智能化,惟有微型断路器因体积及技术原因一直难以实现智能化控制。本文使用了电热式电流检测的方法,首先利用Solidworks软件建立黑盒模型,代替双金属片检测电流,实现实时电流的智能检测。接着分析了正常工作时电流测量腔的发热功率组成部分,确定了黑盒模型中发热功率的影响因素,根据热平衡原理求解其传递函数并确定了需要辨识的参数,利用Matlab/Simulink软件进行仿真,得到发热功率和温升的数据,选用参数辨识众多方法中的递推最小二乘法确定了参数的大小,确定下来黑盒模型的参数后,即可根据温升数据预测当前电流值,从而实现电流的实时监测。     

剩余电流动作断路器的分级保护及延时型剩余电流动作断路器

简述剩余电流动作断路器应用于低压配电系统中,对因防止配电线路及用电设备因绝缘损坏发生对地短路而导致的事故问题,以多层住宅的配电线路为例作了具体的分析,介绍了剩余电流动作断路器的使用和匹配(电流、时间)等方面的保护特性。     

SA系列智能型可通信塑料外壳式断路器

SA系列智能型可通信塑料外壳式断路器(MCCB)是一种新型的低压断路器,其过电流脱扣器采用由微处理器组成的智能型脱扣器,带有剩余电流保护功能.SAMCCB还可以带有通信接口,与现场总线连接,组成智能化配电系统.介绍了SA系列智能型可通信MCCB的主要技术参数、工作原理和特点.     

基于验证法的树形配电线路单相接地故障测距算法的研究

提出一种同时完成树形配电线路单相接地故障的故障分支识别和接地点定位的虎法。在线路始端施加正弦诊断信号并检测始端的电压和电流 以诊断故障分支和故障的位置,并将与故障对应的线路末端电压有效值的计算值实测的线路末端电压有效值进行比较,以识别真伪故障。大量的计算机仿真和在模型线路上的实验表明,该方法是有效的。     

电机非正弦供电电压单周期真有效值同步采样

针对电动机定子绕组输入的非正弦脉宽调制电压真有效值测量困难的问题,提出了一种非正弦周期信号单周期真有效值测量方法,该方法从交流电压真有效值的定义出发,采用数字离散同步采样测量法,利用DSP对非正弦脉宽调制电压的瞬时值进行高速采样,将硬件同步法与软件同步法相结合,可以实时精确测量电动机定子绕组输入的非正弦周期交流电压信号真有效值。给出了该方法对电动机定子绕组上的脉宽调制交流电压真有效值的测量结果,并将结果同福禄克(FLUKE)Norma 5000功率分析仪进行了比较,相对误差控制在1%以内。该方法不仅可以实时测量非正弦周期信号的真有效值,同样可以测量规则的正弦交流电压真有效值。     

DW45万能式断路器结构改进探讨

通过对DW45万能式断路器的结构创新,提高原DW45万能式断路器的额定短时耐受电流能力。这确保配电系统中主开关的工作稳定性与可靠性,能满足高可靠性智能配电系统实现全电流范围选择性保护的需要。     

电子镇流器功耗的准确测量

目前,国内几大品牌的电子镇流器综合性能测试仪经历了几代改进,其性能和功能都大有进步,在国内外销售量估计已有上千台之多,不但电子镇流器及灯具生产厂家普遍使用,而且质量监督检验及认证机构也普遍使用,该仪器对我国照明行业的发展作出了积极的贡献.但是几大品牌的该种仪器在输出功率测量方面仍然存在一些问题.由于仪器的输出功率测量原理相同并且没有改进,仪器给出的输出功率值(灯管功率)应是各次采样测得的灯管电压值与合成灯管电流值的乘积在一个周期的方均根积分值,它在数值上等于灯管电压真有效值乘灯管电流真有效值再乘以等效功率因数(之所以称之为等效功率因数是因为它并不是电灯管电压与灯管电流之间的相位差造成的,而是由于包络波波形产生的).灯管电流值都是采用取样导入阴极电流与灯丝电流的合成信号来等效测量灯管电流即由测量出阴极电流及灯丝电流,再由阴极电流及灯丝电流的向量关系及各个采样时刻的基尔霍夫电流节点定律计算出各采样时刻灯管电流并在一个周期内方均根积分处理,得到灯管电流真有效值(注意:如果电流波形是等幅波则只需在高频波的一个周期内积分即可,否则要在低频调制波的一个周期内积分才可).     

单相智能电表中电能计量方法的研究

如今全球智能电网的发展趋势迅猛,其核心技术也是逐步进步,同时我国政府为了刺激经济,加大力度发展智能电网.智能电表对广大用电消费者的生活非常贴近,其应用技术也在居民中广泛普及.通过智能电网的发展,作为它智能终端的智能电表已相当普及,不同于以往使用的电表,它除了一些基本的电量计算功能,更多为了适用于新能源的发展以及智能电网要求具备了新的智能化功能,如双向数据通信,用户端控制技术,多种费率双向接受计量及防窃电等.主要对单相智能电表对电能的计量方法进行了研究.通过将电压信号和电流信号分别经过高精度模数转换器,由模拟信号转化为数字信号.然后通过高通滤波器和采样滤波器,滤去直流增益与高频噪声,从而得到需要的电压和电流采样数据.将电压和电流数据相乘,可得到瞬时有功功率,经过低通滤波器输出平均有功功率.另外,电压和电流采样数据分别通过平方电路,低通滤波器,开平方电路,可以得到电压和电流的有效值.将有功功率通过时间的积分,还可以获得有功能量.     

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。     

配电网分布式差动保护数据同步方法

提出了一种分布式电流差动保护数据同步方法，将网络交换和差动保护功能集成到智能配电终端中，智能配电终端通过光纤环网组网连接，通过智能配电终端网络交换模块间交换延迟测量报文获取高精度光纤链路时延参数。电流原始采样值报文（SV）通过智能配电终端2个方向的转发完成智能配电终端间可靠的数据交换，SV报文在传输过程中携带报文时延控制字（τ），在跨节点传输时将报文驻留时间和光纤时延修正到时延控制字内，SV报文到达接收端时记录该报文与本地采样脉冲的时间差（μ），通过τ和μ2个参数获取任意2个智能配电终端间采样脉冲时间差，利用插值原理完成电流采样值的同步。该方案具有不依赖时钟源、EPON等外部通信设备不受配电线路开关站、环网柜数量限制和光纤单链路故障不影响保护动作时间3个优点，对主动配电网及配电网高可靠闭环运行方式具有很好的应用价值。     

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。     

防止误重合闸的电能表外置断路器研制

为了配合智能电表实现智能费控功能,介绍了电能表外置断路器的工作原理,提出了具有防止误重合闸的电能表外置断路器设计。结合微处理器软件控制策略和掉电检测电路,有效识别是输入交流电压跌落引起控制信号变化还是预付费电能表输出控制信号变化,可靠防止电能表外置断路器误重合闸,避免用户被触电的危险。掉电检测系统具有超低功耗特性,满足了相线静态电流小于0.2 mA的低功耗要求。