[发明专利]基于非线性计算断路器的有效开断次数的方法

摘要

一种基于非线性计算断路器的有效开断次数的方法，涉及电力系统的一次设备运行数据的数值处理技术领域，所解决的是计算断路器的有效开断次数的技术问题。该方法的步骤如下：1)建立断路器的参数模型；2)将断路器的运行状态设置为故障状态、正常合状态和正常分状态；3)根据断路器的三种运行状态分别建立三种状态模型；4)将监测到的断路器的实时运行状态匹配到相对应的状态模型中进行求解，然后进行加权求和得出断路器的有效开断次数；5)根据断路器的参数模型，及步骤4)计算得到的断路器的有效开断次数，得出当前的断路器运行工况，并制定检修计划和检修时间。本发明提供的方法，能准确、快速、实时的计算出断路器的有效开断次数。

主权项

1.一种基于非线性计算断路器的有效开断次数的方法，其特征在于，具体步骤如下：1)根据断路器的保护起动电流I_a、额定开断电流I_ld、设计寿命L_d、上次检修时间点T_s、额定开断次数A_t和检修间隔T_r建立断路器的参数模型；2)对断路器实时运行的事项顺序记录进行监测，并根据监测结果将断路器的运行状态设置为以下三种：a)若监测结果为断路器的保护装置启动，则将断路器的运行状态设置为故障状态；b)若监测结果为断路器的保护装置未启动，但断路器出现分到合的变位，则将断路器的运行状态设置为正常合状态；c)若监测结果为断路器的保护装置未启动，但断路器出现合到分的变位，则将断路器的运行状态设置为正常分状态；3)根据断路器的三种运行状态分别建立三种状态模型，每种状态模型的目标函数均为：其中，f(x)为断路器的有效开断次数，为断路器的故障动作次数，为断路器的正常开断动作次数，为断路器的正常闭合动作次数；选取计算时间起点为上次检修时间T_s，得到：∫f(x)d_x＝∑W₁e^ó(x)+∑W₂e^ó1(x)+∑W₃e^ó2(x)；式中：e＝2.71818其中，∫f(x)d_x为断路器的有效开断次数，d_x为时间微分，W₁为断路器的故障动作权值，W₂为断路器的正常开断动作权值，W₃为断路器的正常闭合动作权值，e^ó(x)为断路器的故障动作有效次数，e^ó1(x)为断路器的正常开断动作有效次数，e^ó2(x)为断路器的正常闭合动作有效次数，e为自然对数的欧拉常数，ó(x)为故障电流的相对严重程度，ó1(x)为负荷电流的大小程度，ó2(x)为负荷电流的大小程度；其中，ó(x)、ó1(x)和ó2(x)均为线性函数；设ó(x)的一次斜率为K，ó1(x)的一次斜率为K₁，ó2(x)为一次斜率为K₂，则：ó(x)＝KI_d/I_ld；ó1(x)＝K₁I₁/I_ld；ó2(x)＝K₂I₂/I_ld；其中，I_d为故障电流，I_ld为正常开断电流，I₁为开断前实时负荷电流，I₂为闭合后实时负荷电流；令：I_d＝K_dI_a；式中：2≤K_d≤5则：ó(x)＝K K_dI_a/I_ld；其中，I_a为保护起动电流，K_d为线性系数；4)实时监测断路器的运行状态，将监测到的运行状态匹配到步骤3中所建立的与该运行状态相对应的状态模型中，并求解断路器的三种状态模型的目标函数，然后进行加权求和得出断路器的有效开断次数为：=ΣW1eKIa/Ild+ΣW2eK1I1/Ild+ΣW3eK2I2/Ild;]]>5)根据断路器的参数模型，及步骤4计算得到的断路器的有效开断次数，得出当前的断路器运行工况，并根据以下规则制定检修计划和检修时间：a)若断路器的有效开断次数∫f(x)d_x＞＝A_t T_r/L_d，则开始检修此设备，并将上次检修时间点T_s修改为当前时间T_e；b)若断路器的有效开断次数∫f(x)d_x＜A_t T_r/L_d，则无需检修此设备，而且不改动上次检修时间点T_s。