[发明专利]具有选相控制和自录波功能的智能开关控制装置及方法

权利要求书

1.一种具有选相控制和自录波功能的智能开关控制装置，其特征在于：包括：

间隔层通信单元：获取GOOSE命令，发送给信息管理模块；

开关动作执行单元：接收信息管理模块的命令，通过电缆与开关的执行元件相连来控制开关的分合及储能；

参考电压采集单元：通过电缆采集母线电压用作选相控制基准，将母线电压发送给选项控制模块；

选项控制模块：根据接收到的母线电压从中提取过零点的时间以及母线电压的波形，其中，过零点的时间命令发送给开关控制模块，母线电压波形发送给信息管理模块；

信息管理模块：接收间隔层通信单元发送的GOOSE命令以及选项控制模块发送的母线电压的波形，其中，GOOSE命令发送给开关控制模块，母线电压的波形发送给动作波形记录模块；

动作波形记录模块：接收信息管理模块发送的母线电压波形并存储；

开关控制模块：接收信息管理模块发送的GOOSE命令以及选项控制模块发生的过零点时间命令，输出开关动作指令，通过选项控制模块发送给信息管理模块，进而通过开关动作执行单元控制开关动作。

2.根据权利要求1所述的一种具有选相控制和自录波功能的智能开关控制装置，其特征在于：所述智能开关控制装置进一步包括有获取开关状态量信息的开关信息采集单元以及记录开关动作的动作日志记录模块，所述开关状态量信息通过开关信息采集单元发送给信息管理模块，然后输出给间隔层通信单元，当开关有动作发生时，所述动作被动作日志记录模块记录。

3.根据权利要求1所述的一种具有选相控制和自录波功能的智能开关控制装置，其特征在于：所述智能开关控制装置进一步包括有：

反馈电流采集单元：通过电缆采集系统的一次电流，用于选相控制的自适应环境下，回测断路器的实际合闸或者分闸时间；

控制电压采集单元：采集开关控制电压；

温湿度采集单元：采集温湿度信息；

所述反馈电流采集单元、控制电压采集单元，以及温湿度采集单元的输出端分别连接在选项控制模块的输入端。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种具有选相控制和自录波功能的智能开关控制装置，其特征在于：所述间隔层通信单元采用100M/1000M以太网，接口采用通用的LC接口光模块，通信协议采用标准的GOOSE协议。

5.一种基于权利要求1所述的具有选相控制和自录波功能的智能开关控制装置的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）参考电压采集单元采集母线电压，发送给选项控制模块；

（2）间隔层通信单元发送GOOSE命令给信息管理模块；

（3）选项控制模块从母线电压中提取电压波形和电压过零点的时刻，将电压波形发送给信息管理模块，将电压过零点的时刻发送开关控制模块；

（4）信息管理模块将接收到的母线电压的波形发送给动作波形记录模块，将GOOSE命令发送给开关控制模块；

（5）当开关控制模块同时接收到GOOSE命令和母线电压过零点的时刻后，发送开关动作指令给选项控制模块，选项控制模块将开关动作指令通过信息管理模块发送给开关动作执行单元，从而控制开关的动作。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述选项控制模块提取母线电压波形和母线电压过零点的时刻是通过FPGA实现的。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：所述参考电压采集单元通过ADC芯片将来自电压互感器的母线电压值转化为FPGA可识别的信号，然后发送给选相控制模块，选相控制模块根据该信号确定母线电压的过零值作为最佳的动作时间。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：所述选相控制模块接收来自反馈电流采集单元、控制电压采集单元以及温湿度采集单元转化的负载电流、控制电源电压以及开关的温湿度值，用以修正最佳动作时间。