[发明专利]一种适用于电源快速切换的方法

说明书

本发明涉及一种适用于电源快速切换的方法，其步骤：利用固定采样频率进行采集电源快速切换装置的11个交流模拟量；采用过零点方法分别计算各采样通道交流模拟量的频率；采用基于频率校准的变数据窗傅氏方法计算母线三相电压、工作电源电压、备用电源电压、工作电源三相电流以及备用电源三相电流的幅值以及相位；计算工作电源电压与母线电压的相差及备用电源电压与母线电压的相差；根据上述计算值，将设置的三种起动方式与四种切换方式、六个切换判定条件相结合，使得电源快速切换装置完成快速、可靠的切换。本发明能快速、可靠地完成电源快速切换功能，减小切换过程中对负荷的冲击。

技术领域

本发明涉及一种电源切换方法，特别是关于一种在电力系统中应用的适用于电源快速切换的方法。

背景技术

为保证电力系统可靠运行，母线一般配置两路供电电源，正常工况下，母线由工作电源供电(如图1所示)。当工作电源发生故障(或检修需要)，造成非正常停电或短时断电时，应通过电源快速切换装置迅速、可靠地将备用电源投入，保证供电的连续性。

电源快速切换装置通过测量母线残压的频率、幅值、相位等电气量，选择备用电源开关CB2的最佳合闸时机，快速、可靠的完成工作电源到备用电源的切换。因此，频率、相位、幅值的精准测量，是电源快速切换成功与否的关键。

目前，各厂家对电源快速切换装置测量主要通过采样频率跟踪的方法，装置设置三个采样中断，分别跟踪母线电压、工作电源电压、备用电源电压频率的变化。这种方案由于各电压采样时刻不同，只能采用过零点方法离散的得到母线电压与工作电源或备用电源电压之间的相差，无法进行相差的实时计算。而且采样频率跟踪需要时间，当工作侧电源发生故障被切除时，母线电压频率相对工作电源电压频率会有1～2.5Hz的突变，采样频率的跟踪时间需要100mS以上，在这段时间内，母线采样频率与实际频率不一致，计算的母线电压幅值会有较大误差，很可能导致电源快速切换装置的误动，并且采样中断设置过多，会增加电源快速切换装置CPU的负载率、降低电源快速切换的可靠性。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种适用于电源快速切换的方法，其能有效保证电源快速切换装置快速、可靠的完成电源快速切换功能。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种适用于电源快速切换的方法，其包括以下步骤：1)利用固定采样频率进行采集电源快速切换装置的11个交流模拟量；2)采用过零点方法分别计算各采样通道交流模拟量的频率；3)采用基于频率校准的变数据窗傅氏方法计算母线三相电压、工作电源电压、备用电源电压、工作电源三相电流以及备用电源三相电流的幅值以及相位；4)计算工作电源电压与母线电压的相差及备用电源电压与母线电压的相差；5)根据上述计算值，将设置的三种起动方式与四种切换方式、六个切换判定条件相结合，使得电源快速切换装置完成快速、可靠的切换。

进一步，所述步骤1)中，电源快速切换装置的交流输入插件提供11个采样通道用于接入11个交流模拟量，11个交流模拟量通过低通滤波和模数转换后，利用固定采样频率进行采集。

进一步，所述步骤1)中，11个交流模拟量为5路电压量和6路电流量，5路电压量为：母线三相电压，工作电源及备用电源各一路电压；六路电流量为：工作电源三相电流，备用电源三相电流。

进一步，所述步骤3)中，具体计算方法为：采用基于变数据窗傅氏方法实时计算出各采样通道模拟量的实部序列a_i(n)及虚部序列b_i(n)：

其中，i为电源快速切换装置模拟量通道号，f_s为电源快速切换装置固定的采样频率，f_i为第i个采样模拟量通过过零点方法计算的频率，N_i为第i个采样模拟量的数据窗长度，f_Mi为数据窗长度为N_i时实际对应的频率值，k表示计数器，n表示当前采样点数，x_i表示采样瞬时值；