35千伏并聯(lián)電容器組相控投切裝置、控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】35千伏并聯(lián)電容器組相控投切裝置包括控制器和斷路器；該控制器用于實時檢測電網(wǎng)的電壓信號，并根據(jù)外部控制指令在電壓信號過零點時開始計時，達到預(yù)存的斷路器操作延時時間段TY時，發(fā)出分閘或合閘指令至斷路器，以使得斷路器完成合閘或分閘操作時，該電壓信號處于預(yù)設(shè)的合閘/分閘相位角。本發(fā)明應(yīng)用于控制電力系統(tǒng)中的35kV高壓真空斷路器實現(xiàn)合閘或分閘操作時，并聯(lián)電容器組的電壓信號剛好處于預(yù)設(shè)的合閘/分閘相位，可有效減少涌流及過電壓，從而可避免對電力系統(tǒng)的暫態(tài)沖擊，還能夠避免斷路器的觸頭被損壞、提高滅弧室的開斷能力、抑制操作過電壓及合閘涌流。本發(fā)明還涉及方法及系統(tǒng)。
【專利說明】35千伏并聯(lián)電容器組相控投切裝置、控制方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種35千伏并聯(lián)電容器組相控投切裝置、控制方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在電力系統(tǒng)中，并聯(lián)電容器組是非常重要的電氣設(shè)備，也是需要頻繁投切的一種 電力設(shè)備。傳統(tǒng)斷路器在分閘和合閘的瞬間，電流和電壓的分合閘初相角都是隨機的，使得 在投切電容器組時，會產(chǎn)生幅值很高的涌流和過電壓，從而導(dǎo)致開關(guān)設(shè)備及電容器的損壞 以及保護誤動，使得系統(tǒng)不穩(wěn)定。早期也采取了一些措施，如在設(shè)備中加裝電抗器、避雷器 等，但對于35千伏的電力系統(tǒng)，其成效不盡人意。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的旨在于提供一種可解決上述技術(shù)問題的35 千伏并聯(lián)電容器組相控投切裝置、控制方法及系統(tǒng)。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種35千伏并聯(lián)電容器組相控投切裝置，其包括控制器和斷路器；
[0006] 該控制器用于實時檢測電網(wǎng)的電壓信號，并根據(jù)外部控制指令在電壓信號過零點 時開始計時，達到預(yù)存的斷路器操作延時時間段Τ γ時，發(fā)出分閘或合閘指令至斷路器，以使 得斷路器完成合閘或分閘操作時，該電壓信號處于預(yù)設(shè)的合閘/分閘相位角。
[0007] 優(yōu)選地，該控制器還用于根據(jù)該預(yù)設(shè)的合閘/分閘相位角計算獲取斷路器的目標 合閘/分閘時間段Τ Α;還用于驅(qū)動斷路器合閘和分閘共L次，其中L為正整數(shù)；并根據(jù)合閘 狀態(tài)信號和分閘狀態(tài)信號獲取每一次合閘或分閘所需的實際合閘/分閘時間段?Υ，再根據(jù) 所有實際合閘/分閘時間段?Υ和公式I計算獲取斷路器的每一次合閘或分閘的平均合閘 /分閘時間段Τ2，其中，公式I為

【權(quán)利要求】
1. 一種35千伏并聯(lián)電容器組相控投切裝置，其特征在于：其包括控制器和斷路器； 該控制器用于實時檢測電網(wǎng)的電壓信號，并根據(jù)外部控制指令在電壓信號過零點時開 始計時，達到預(yù)存的斷路器操作延時時間段Ty時，發(fā)出分閘或合閘指令至斷路器，以使得斷 路器完成合閘或分閘操作時，該電壓信號處于預(yù)設(shè)的合閘/分閘相位角。
2. 如權(quán)利要求1所述的35千伏并聯(lián)電容器組相控投切裝置，其特征在于：該控制器還 用于根據(jù)該預(yù)設(shè)的合閘/分閘相位角計算獲取斷路器的目標合閘/分閘時間段Ta;還用于 驅(qū)動斷路器合閘和分閘共L次，其中L為正整數(shù)；并根據(jù)合閘狀態(tài)信號和分閘狀態(tài)信號獲取 每一次合閘或分閘所需的實際合閘/分閘時間段?Υ，再根據(jù)所有實際合閘/分閘時間段IY 和公式I計算獲取斷路器的每一次合閘或分閘的平均合閘/分閘時間段T2，其中，公式I為 L T、= .再根據(jù)目標合閘/分閘時間段Ta和平均合閘/分閘時間段T2計算獲取上述斷2L 路器操作延時時間段Τγ。
3. 如權(quán)利要求2所述的35千伏并聯(lián)電容器組相控投切裝置，其特征在于：該控制器還 用于判斷目標合閘/分閘時間段Ta是否小于平均合閘/分閘時間段T2，若否，根據(jù)目標合閘 /分閘時間段Ta和平均合閘/分閘時間段T2通過公式II計算獲取斷路器操作延時時間段 Ty，其中，公式II為Ty =Ta-T2 ;若是，根據(jù)目標合閘/分閘時間段Ta和平均合閘/分閘時間 段T2通過公式III計算獲取斷路器操作延時時間段Τγ，其中，公式III為Ty =MTc^Ta-T2, Ttl為電壓信號的周期，η為使Ty大于零的最小正整數(shù)。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的35千伏并聯(lián)電容器組相控投切裝置，其特征在 于：該斷路器為永磁真空斷路器。
5. -種35千伏并聯(lián)電容器組相控投切控制方法，其特征在于：其包括以下步驟： 步驟A:實時檢測電網(wǎng)的電壓信號； 步驟B:判斷是否檢測到外部控制指令，若是執(zhí)行步驟C;若否，返回執(zhí)行步驟A;以及 步驟C:根據(jù)外部控制指令在電壓信號過零點時開始計時，達到預(yù)存的斷路器操作延 時時間段Ty時，發(fā)出分閘或合閘指令至斷路器，以使得斷路器完成合閘或分閘操作時，該電 壓信號處于預(yù)設(shè)的合閘/分閘相位角。
6. 如權(quán)利要求5所述的35千伏并聯(lián)電容器組相控投切控制方法，其特征在于：步驟C 的斷路器操作延時時間段Ty由以下子步驟獲得： 步驟Cl:根據(jù)該預(yù)設(shè)的合閘/分閘相位角計算獲取斷路器的目標合閘/分閘時間段Ta; 步驟C2:驅(qū)動斷路器合閘和分閘共L次，根據(jù)合閘狀態(tài)信號和分閘狀態(tài)信號計算獲取 每一次合閘或分閘所需的實際合閘/分閘時間段?Υ; 步驟C3 :根據(jù)所有實際合閘/分閘時間段IY和公式I計算獲取斷路器的每一次合閘或 L 分閘的平均合閘/分閘時間段T2，其中，公式I為 .以及 2L' 步驟C4 :根據(jù)目標合閘/分閘時間段Ta和平均合閘/分閘時間段T2計算獲取上述斷 路器操作延時時間段Τγ。
7. 如權(quán)利要求6所述的35千伏并聯(lián)電容器組相控投切控制方法，其特征在于：步驟C4 包括以下子步驟： 步驟C41:判斷目標合閘/分閘時間段Ta是否小于平均合閘/分閘時間段T2，若否，執(zhí) 行步驟C42 ;若是，執(zhí)行步驟C43 ; 步驟C42:根據(jù)目標合閘/分閘時間段Ta和平均合閘/分閘時間段T2通過公式II計 算獲取斷路器操作延時時間段Ty，其中，公式II為Ty =Ta-T2 ;以及 步驟C43:根據(jù)目標合閘/分閘時間段Ta和平均合閘/分閘時間段T2通過公式III計 算獲取斷路器操作延時時間段Τγ，其中，公式III為Ty =MTc^Ta-T2,Ttl為電壓信號的周期， η為使Ty大于零的最小正整數(shù)。
8. -種35千伏并聯(lián)電容器組相控投切控制系統(tǒng)，其特征在于：其包括以下模塊： 模塊A:實時檢測電網(wǎng)的電壓信號； 模塊C:判斷是否檢測到外部控制指令，若是執(zhí)行模塊C;若否，返回執(zhí)行模塊A;以及 模塊C:根據(jù)外部控制指令在電壓信號過零點時開始計時，達到預(yù)存的斷路器操作延 時時間段Ty時，發(fā)出分閘或合閘指令至斷路器，以使得斷路器完成合閘或分閘操作時，該電 壓信號處于預(yù)設(shè)的合閘/分閘相位角。
9. 如權(quán)利要求8所述的35千伏并聯(lián)電容器組相控投切控制系統(tǒng)，其特征在于：模塊C 的斷路器操作延時時間段Ty由以下子步驟獲得： 模塊Cl:根據(jù)預(yù)設(shè)的合閘/分閘相位角計算獲取斷路器的目標合閘/分閘時間段Ta ; 模塊C2:驅(qū)動斷路器合閘和分閘共L次，根據(jù)合閘狀態(tài)信號和分閘狀態(tài)信號計算獲取 每一次合閘或分閘所需的實際合閘/分閘時間段?Υ; 模塊C3:根據(jù)所有實際合閘/分閘時間段IY和公式I計算獲取斷路器的每一次合閘或 L 分閘的平均合閘/分閘時間段T2，其中，公式I為 .以及 2L' 模塊C4:根據(jù)目標合閘/分閘時間段Ta和平均合閘/分閘時間段T2計算獲取上述斷 路器操作延時時間段Τγ。
10. 如權(quán)利要求9所述的35千伏并聯(lián)電容器組相控投切控制系統(tǒng)，其特征在于：模塊 C4包括以下子模塊： 模塊C41:判斷目標合閘/分閘時間段Ta是否小于平均合閘/分閘時間段T2，若否，執(zhí) 行模塊C42;若是，執(zhí)行模塊C43。 模塊C42:根據(jù)目標合閘/分閘時間段Ta和平均合閘/分閘時間段T2通過公式II計 算獲取斷路器操作延時時間段Τγ，其中，公式II為Ty =Ta-T2 ; 模塊C43:根據(jù)目標合閘/分閘時間段Ta和平均合閘/分閘時間段T2通過公式III計 算獲取斷路器操作延時時間段Τγ，其中，公式III為Ty =MTc^Ta-T2,Ttl為電壓信號的周期， η為使Ty大于零的最小正整數(shù)。
【文檔編號】H01H33/59GK104269845SQ201410497652
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】肖寧, 秦曦, 王磊, 鄭榮光 申請人:肖寧