[发明专利]用于产生开关设备的故障响应容限的工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率开关设备，尤其涉及一种用于计算和显示功率开 关设备的过电流响应容限的用户接口。

背景技术

在发电和配电产业中，公共事业公司产生电力并向其客户分配电力。 为了方便分配电力的处理，使用各种类型的功率开关设备。在配电电路中， 电力通过功率开关设备从功率产生源(通常是变电站等)流向客户。当在 配电电路中检测到故障时，断开功率开关设备并切断电连接。

公共事业公司使用控制器检测在配电电路中发生的故障。控制器通常 使用被编程的微处理器或者微控制器，基于故障的类型、连接到控制器的 功率开关设备的类型以及故障的位置对故障作出响应。控制器可以通过使 功率开关设备保持断开来响应特定的故障。作为选择，当检测到故障时， 控制器可以使功率开关设备多次断开和闭合。

当通过配电电路传导过量电流时，通常出现故障。控制器被编程以检 测何时出现了故障情况并以预先编程的响应进行响应。配电电路一般具有 从变电站级联到客户的串联连接的多个功率开关设备。当在配电电路中出 现故障时，最靠近故障的控制器隔离故障是重要的。这允许使最少数量的 客户受故障影响。

公共事业公司通常协调功率开关设备的响应以在中断最少的服务的 情况下隔离任意故障。为了实现这一点，协调级联的功率开关设备的响应， 使得最靠近故障的控制器检测到故障情况并使其关联的功率开关设备断 开。当该功率开关设备断开时，电力的流动被中断。

在对故障情况作出响应时，功率开关设备可能有延迟。因此，在编程 级联的功率开关设备对故障情况的响应时，公共事业公司应当考虑级联的 每个功率开关设备的响应延迟。考虑该延迟将给予最靠近故障的控制器足 够的时间分析和检测故障情况，并使其相关联的功率开关设备在级联网络 中更高级别的控制器响应该故障之前作出响应。

正如产业中常见的，公共事业公司的人员使用过电流响应曲线(也称 为保护曲线)来预测在检测到故障情况后断开功率开关设备所用的时间 量。为了对级联的功率开关设备进行配置，需要将功率开关设备的响应时 间准确地模型化。部分模型化处理需要考虑估计的响应时间范围。故障响 应容限是加到预测的故障响应时间或者从预测的故障响应时间中减去的 值以考虑实际响应时间的任何偏离。通常，公共事业公司向其雇员提供概 述如何计算功率开关设备的故障响应容限的准则。例如，一个公共事业公 司可以确定故障电流的测量值可能偏离预定的百分数。使用过电流响应曲 线并绘出故障电流值的范围，公共事业公司的人员可以基于该范围预测故 障响应容限。然后，基于故障响应容限结果对功率开关设备进行配置。

用于对功率开关设备进行编程的现有配置工具的一个缺点是缺少自 动化的故障响应容限计算工具。目前，公共事业公司的人员在配置功率开 关设备时使用人工方法来计算过电流响应容限。该处理耗费时间并且易产 生人为错误。

人工计算方法的一个替代方法是使用故障响应容限计算工具。然而， 现有故障响应容限计算软件工具是由与用于配置控制器的配置软件工具 的供应商无关的第三方供应商作为单独的软件包提供的。因此，公共事业 公司的人员可能需要两个单独的计算机系统，一个用于进行配置而另一个 用于进行故障响应容限计算。

发明内容

本发明改善了在配电网络中对功率开关设备进行配置的效率和准确 性。本发明提供一种故障响应容限计算工具，作为用于在配电网络中配置 功率开关设备的配置工具的一部分。本发明使用位于用户接口中的软件， 针对一组给定的参数为给定功率开关设备计算故障响应容限并显示调节 后的故障响应时间。公共事业公司的雇员能够基于调节后的故障响应来改 变功率开关设备的配置。在改变功率开关设备的配置之后，本发明允许公 共事业公司的人员重新计算故障响应容限并确认该配置设置符合公共事 业公司的准则。通过将这两个工具集成在一起，本发明改善了配置处理的 准确性和效率，这是因为当对功率开关设备进行配置时公共事业公司的人 员不必在两个单独的软件工具之间进行转换。

附图说明

在以下详细说明中，通过本发明的非限制性的说明性实施例，参考附 图进一步说明本发明，在所有附图的几个视图中，类似的附图标记代表类 似的元件，其中：

图1A示出功率开关网络的分级框图。

图1B示出图1A所示的功率开关设备的分支。

图2A示出功率开关设备保护配置屏幕的说明性屏幕画面。