[发明专利]基于剩磁预测和断路器离散性改进的抑制涌流系统及方法

权利要求书

1.一种基于剩磁预测和断路器离散性改进的抑制涌流系统，其特征是：包括微处理器、开入电路板、SAMPLE采样板、AD转换模块、电源板和通讯模块，其中，微处理器连接开入电路板、SAMPLE采样板、电源板和通讯模块，开入电路板采集保护信号的多路开关量，SAMPLE采样板将变压器高低压侧电力互感器的交流信号转换为电压信号，传输给AD转换模块完成数模转换；电源板为其它模块提供低压直流电源，通讯模块集成于微处理器上，实现分合闸断路器与控制平台之间数据传输。

2.如权利要求1所述的一种基于剩磁预测和断路器离散性改进的抑制涌流系统，其特征是：所述微处理器，为DSP数字信号处理器TMS320F2812，用于完成AD转换、开关量采集、开关量输出、人机界面控制、EEPROM存取、时钟存取、通讯控制和抑制励磁涌流。

3.如权利要求1所述的一种基于剩磁预测和断路器离散性改进的抑制涌流系统，其特征是：所述开入电路板，包括开关量输入处理电路，开关量输入处理电路对12路开关量采集；所涉及的开入量包括开关位置、弹簧未储能、控制回路断线、远方操作闭锁、闭锁重合闸和各种保护信号。

4.如权利要求1所述的一种基于剩磁预测和断路器离散性改进的抑制涌流系统，其特征是：所述SAMPLE采样板，包括连接的互感器板和信号调理板，用于对被保护和控制线路的交流电压和电流的传感并进行调理和放大处理，将电力互感器的交流信号转换成符合AD转换模块输入范围的电压信号。

5.如权利要求1所述的一种基于剩磁预测和断路器离散性改进的抑制涌流系统，其特征是：电源板包括电源电路，电源电路为装置提供低压直流电源，包括开关量输入输出、微处理器和显示板用电源。

6.如权利要求1-5中任一项所述的系统的工作方法，其特征是：包括以下步骤：

(1)通过记录分闸角度、合闸角度以及环境的变化情况，得到断路器时间离散性数值，将其作为合闸提前量；

(2)系统实时测量、记录线路中的电压、电流值，判断是否对空载变压器自动投切；

(3)如果判断结果为需要对空载变压器进行自动投切，闭合低压侧联络开关；否则，返回至步骤(2)；

(4)依次断开变压器低压侧开关和高压侧开关，循环采集变压器各开关的位置，记录下开关断开时电压电流的完整波形；

(5)对于记录下的电压电流波形利用JA模型进行铁心磁滞回线计算，得到分闸时刻的铁心剩磁值，综合考虑断路器离散时间的反馈量，得到使各相铁心内直流磁通最小合闸角度；

(6)再次测量电力输运线路中的电压和电流值，并依据电压和电流值判断是否应自动投切；如不需自动投切，则返回步骤(2)；如需自动投切，则依据计算得到的最小合闸角度闭合变压器高压侧开关；

(7)对电力输运系统中的变压器开关进行循环制式的采集开关位置操作，测量合闸时的瞬间电压相角，比较瞬间电压相角与最小合闸角度，如两者不相等，则返回步骤(1)，进行重新运行；如果两者相等，则闭合变压器的低压侧开关；

(8)断开变压器低压侧联络开关，结束自动投切的控制过程。

7.如权利要求6所述的工作方法，其特征是：所述步骤(1)中，由于断路器分合闸时间特性使得合闸角度无法精确，通过神经网络算法，将分闸与合闸角度以及外界环境变化情况作为输入量，断路器时间离散性作为输出量，进行训练，得到变压器分合闸角度与断路器时间离散性具体数值之间的关系并进行存储，将该时间作为在励磁涌流抑制过程中的反馈量，加以补偿。

8.如权利要求6所述的工作方法，其特征是：所述步骤(5)中，通过记录变压器分闸时刻的电压电流，将该电压电流值换算为磁通密度磁场强度数值，利用DSP中预先存储的该型硅钢片JA参数进行铁心磁滞回线计算，得到在分闸时刻的变压器铁心剩磁数值，在该数值基础上，综合考虑断路器离散时间的反馈量，得到变压器合闸时刻电角度，该电角度使各相铁心通电瞬间偏磁与剩磁之和最小，进而使得变压器铁心内直流磁通减少，抑制涌流的发生。