[发明专利]自学习控制合闸相位的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种选相合闸装置控制合闸相位的方法，适用于交流站及直流换流站中的电力设备的选相分合控制。

背景技术

选相分合闸技术(Controlled Swithing，简称CS)作为减小断路器动作瞬变电压、涌流最直接有效的解决途径，具有直观的控制效果和明显的经济效益。

国外对相控技术的研究虽起步较早，但其最大的弊端是一类装置只能配合特定型号的开关、适应性差，更无法满足国内各开关厂家对选相分合闸产品的需求。原因为国外开关有充分优越的条件对断路器做足量次试验取得可信数据，再为此类开关配备相控装置和配套参数定值。而国内状况迥异，一二次分立的现状决定了二次厂家开发的选相装置需要和不同的开关厂家配合，且国内通常没有条件专为相控功能做大量特性试验。故充分利用现场操作来积累开关特性为适应各类开关提供了有效的解决方案，具备自学习能力的选相分合闸产品在国内市场的应用终将成为一个趋势。

目前，此领域同类产品如ABB(CAT系列、Switchsync系列)、Siemens(PSD系列)、Areva(RPH2)、深圳智能(SID-3YL)等。其产品存在以下缺点：1.最优控制目标相位仅由人为因素或经验值决定，不够智能化。2.仅针对某类型号的开关，适应性差，不具备自学习、自修正能力。

本发明的相关背景技术介绍：

在具体实施过程中，必须考虑断路器合闸瞬间的预击穿现象。在断路器的关合过程中，伴随着断口间距离的减少，断口绝缘强度下降，当绝缘强度低于施加在断口上的系统电压值时发生预击穿，回路被电气合闸，因此断路器合闸相位还取决于断口间绝缘强度下降率(RDDS：Rate of Decrease of dielectric Strength)。预击穿电压与时间的关系简化为一条直线，斜率的绝对值即为绝缘强度下降率RDDS，即：K_p＝Ev。其中：K_p是绝缘强度下降率RDDS；E为触头间隙平均击穿场强，V为合闸速度。大量试验证实RDDS呈现正态分布，且K_p为一个几乎不受外施电压极性影响的定值。关合系数其中，ω＝2πf为电网角频率，其中f为电网工作频率；U_m为外施电压峰值。一次设备厂家可通过加载试验电压对断路器进行合闸试验，记录每次的预击穿时间和击穿电压值，数据拟合得到击穿电压U-时间t曲线，即RDDS曲线。

由大量试验已知RDDS呈现正态分布(参考文献：Naik B R，Asche R G，Billings S，et al.Field Verification of Controlled Switching GCB[A].Power Engineering SoeietySummer Meeting[C]，IEEE，2002(1)：21-25.)，其标准偏差约为9.0％，K_p为一个几乎不受外施电压极性影响的定值，由一次开关厂家提供。机械分散性(3σ)为断路器的技术指标之一，由一次升关厂家提供。

发明内容

本发明的目的是：避免了单纯人为因素决定最佳关合相位的局限性，提供一种选相合闸装置采自学习控制合闸相位的方法，最佳目标投入相位由基于断路器机械动作偏差与RDDS函数结合并与动作记录比对修正的自学习结果确定。

本发明采用的技术方案是：选相合闸装置采自适应控制合闸相位的方法，其特征是：基于断路器机械动作偏差与RDDS函数结合得到最佳投合相位理论值，并与动作记录得出的工程值智能比对修正进行自学习，以确定最佳目标投入相位。

其中，所述自学习方法如下：

(1)选相合闸装置接收到合闸命令后立刻检测采样电压，第一个采样电压过零点即为基准过零点，基准过零点到选相合闸装置发合闸命令之间的等待时间满足式1：

T_delay＝T+T_pres-T_close                        式1

其中：

T_delay是基准过零点到装置发出合闸命令之间的等待时间变量；

T_close为断路器的机械合闸时间均值，由一次厂家提供；

T的大小为超过T_close-T_pres，并且是1/2工频周期的最小整数倍，该值根据断路器合闸时间整定；

T_pres是一个初始预击穿延时定值，根据经验进行设定；