阅读说明：本技术 具有动态自适应功能的智能选相控制系统及方法 (Intelligent phase selection control system and method with dynamic self-adaptive function ) 是由 姜建平 王贺磊 李小飞 田吉红 菅有为 张民 曾令甫 冯迎春 袁喆 张鸿龙 于 2020-06-09 设计创作，主要内容包括：本说明书一个或多个实施例提供一种具有动态自适应功能的智能选相控制系统及方法,在断路器进行合闸或者分闸后,检测线路中是否存在过电压或者涌流现象,如果存在,则调整驱动延时,使合闸后的电容器电流值或分闸后的切除电抗器的线路电压值符合整定值,从而在目标相位实现分闸或者合闸操作,以减少过电压或者涌流现象引起的设备故障,保护了电气设备的安全。(One or more embodiments of the present disclosure provide an intelligent phase selection control system and method with a dynamic adaptive function, where after a circuit breaker is switched on or switched off, whether an overvoltage or inrush current phenomenon exists in a line is detected, and if the overvoltage or inrush current phenomenon exists in the line, a driving delay is adjusted to make a current value of a capacitor after switching on or a line voltage value of an excision reactor after switching off conform to a setting value, so that a switching-off or switching-on operation is implemented at a target phase, thereby reducing an equipment fault caused by the overvoltage or inrush current phenomenon, and protecting safety of electrical equipment.)

具有动态自适应功能的智能选相控制系统及方法

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及电力系统及自动化技术领域，尤其涉及一种具有动态自适应功能的智能选相控制系统及方法。

背景技术

并联电容器和电抗器组作为主要无功补偿装置被广泛应用在配电网中，用以补偿无功电压，提高电网功率因数。随着冲击性非线性负荷和新能源接入所占比例增加，电力电子设备功率变化剧烈，加之对不同负荷的需求呈现季节性变化甚至在24小时内变化明显，并联补偿装置为应对电网负荷变化需及时改变电容、电抗接入量，并联电容器和电抗器组的接入和切除操作日趋频繁。

真空断路器作为传统的操作开关，根据电网无功需求接入和切除电容器、电抗器时，在随机时刻分、合闸，难以做到精确的接入和切除，因此在切除电抗器的瞬间会造成高暂态冲击产生电弧、振荡过电压，随机接入电容器组会导致很大的合闸涌流，不仅会严重破坏接入和切除开关，合闸涌流、分闸过电压会导致无功补偿装置发热严重甚至烧毁，同时对于电网的安全正常运行具有严峻挑战。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种具有动态自适应功能的智能选相控制系统及方法，以解决现有的无功补偿装置容易引起过电压和涌流，导致设备故障，危害电网安全的问题。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种具有动态自适应功能的智能选相控制系统，智能选相控制系统应用于包含电容器、电抗器和断路器的电网。

智能选相控制系统包括：

检测单元，用于获取断路器按照预设驱动延时进行合闸后的电容器电流值或分闸后的线路电压值；

运算单元，用于根据整定值，以及线路电压值或电容器电流值中的一个，得到驱动延时；

控制单元，用于根据驱动延时，控制断路器进行合闸或分闸；其中，合闸通过接入电容器实现，分闸通过切除电抗器实现。

可选的，检测单元，具体用于将线路电压值或电容器电流值经过滤波后再经过AD采样后交由运算单元。

可选的，检测单元，包括：电压检测模块和电流检测模块，电压检测模块用于获取电抗器切除后的线路电压值，电流检测模块用于获取电容器接入后的电容器电流值。

可选的，根据整定值，以及线路电压值或电容器电流值中的一个，得到驱动延时，包括：

将整定值和线路电压值或电容器电流值中的一个比较；

若线路电压值或电容器电流值大于整定值，调整预设驱动延时，直到线路电压值或电容器电流值不大于整定值，取调整后的预设驱动延时的平均值作为驱动延时。

可选的，调整预设驱动延时，直到线路电压值或者电容器电流值不大于整定值，包括：

在预设驱动延时的两侧的预设邻域，分别进行二分法计算，缩小邻域，直到线路电压值或电容器电流值不大于整定值。

可选的，控制单元通过驱动单元控制断路器进行合闸或分闸；驱动单元包括IGBT全控性功率放大器件。

基于同一发明构思，本说明书一个或多个实施例提供了一种具有动态自适应功能的智能选相控制方法，其特征在于，智能选相控制方法应用于包含电容器、电抗器和断路器的电网；

智能选相控制方法包括：

获取断路器按照预设驱动延时进行合闸后的电容器电流值或分闸后的线路电压值；

根据整定值，以及线路电压值或电容器电流值中的一个，得到驱动延时；

根据驱动延时，控制断路器进行合闸或分闸；其中，合闸通过接入电容器实现，分闸通过切除电抗器实现。

可选的，获取断路器按照预设驱动延时进行合闸或分闸后的线路电压值或电容器电流值之后，还包括：

对线路电压值或电容器电流值进行滤波后再进行AD采样。

可选的，线路电压值为电抗器切除后的线路电压值，电容器电流值为电容器接入后的电容器电流值。

可选的，根据整定值，以及线路电压值或电容器电流值中的一个，得到驱动延时，包括：

将整定值和线路电压值或电容器电流值中的一个比较；

若线路电压值或电容器电流值大于整定值，调整预设驱动延时，直到线路电压值或电容器电流值不大于整定值，取调整后的预设驱动延时的平均值作为驱动延时。

从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供一种具有动态自适应功能的智能选相控制系统及方法，在断路器进行合闸或者分闸后，检测线路中是否存在过电压或者涌流现象，如果存在，则调整驱动延时，使合闸后的电容器电流值或分闸后的线路电压值符合整定值，从而在目标相位实现分闸或者合闸操作，以减少过电压或者涌流现象引起的设备故障，保护了电气设备的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书一个或多个实施例提供的具有动态自适应功能的智能选相控制系统的一种结构示意图；

图2为本说明书一个或多个实施例提供的具有动态自适应功能的智能选相控制系统的一种工作流程示意图；

图3为本说明书一个或多个实施例提供的具有动态自适应功能的智能选相控制方法的一种流程示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了达到上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种具有动态自适应功能的智能选相控制系统及方法。

图1为本说明书一个或多个实施例提供的具有动态自适应功能的智能选相控制系统的一种结构示意图，智能选相控制系统，包括：

检测单元1，用于获取断路器按照预设驱动延时进行合闸后的电容器电流值或分闸后的线路电压值。

在一些实施方式中，检测单元1，具体包括：电压检测模块和电流检测模块，电压检测模块用于获取电抗器切除后的线路电压值，电流检测模块用于获取电容器接入后的电容器电流值。

合闸时，电流检测模块获取电容器接入后的电容器电流值。

分闸时，电压检测模块获取电抗器切除后的线路电压值。

在一些实施方式中，检测单元1，具体用于将线路电压值或电容器电流值经过滤波后再经过AD采样后交由运算单元2。

通过滤波来抑制和防止干扰信号。

电压检测模块和电流检测模块，获取的是模拟信号，通过AD采样，将模拟信息转化成数字信号，方便后续读取。

运算单元2，用于根据整定值，以及线路电压值或电容器电流值中的一个，得到驱动延时。

在一些实施方式中，将整定值和线路电压值或电容器电流值中的一个比较；

若线路电压值或电容器电流值大于整定值，调整预设驱动延时，直到线路电压值或电容器电流值不大于整定值，取调整后的预设驱动延时的平均值作为驱动延时。

在一些实施方式中，调整预设驱动延时，具体包括：在预设驱动延时的两侧的预设邻域，分别进行二分法计算，缩小邻域，直到线路电压值或电容器电流值不大于整定值。

控制单元3，用于根据驱动延时，控制断路器进行合闸或分闸；其中，合闸通过接入电容器实现，分闸通过切除电抗器实现。

在一些实施方式中，控制单元3通过驱动单元控制断路器进行合闸或分闸；驱动单元包括IGBT全控性功率放大器件。

在一些实施方式中，电网为电压为10kv水平的一次设备，控制单元3不能直接对其进行控制，所以，可以通过驱动单元对上述高压设备进行通断控制，驱动单元可以选择IGBT全控性功率放大器件。

本说明书一个或多个实施例提供一种具有动态自适应功能的智能选相控制系统及方法，在断路器进行合闸或者分闸后，检测线路中是否存在过电压或者涌流现象，如果存在，则调整驱动延时，使合闸后的电容器电流值或分闸后的线路电压值符合整定值，从而在目标相位实现分闸或者合闸操作，以减少产生过电压或者涌流故障，保护了电气设备的安全。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

图2为本说明书一个或多个实施例提供的具有动态自适应功能的智能选相控制系统的一种工作流程示意图。

在一些实施方式中，分闸时：

控制单元3，按照预设驱动延时控制断路器进行分闸。

控制断路器进行工作的延时主要包括两个部分：驱动延时和动作延时，动作延时是由断路器本身的机械特性决定的，受断路器触头和操作机构的影响，不易受人为干预改变，驱动延时可以人为控制，以使断路器能够在预设的时间点完成工作。通常情况下，可以根据断路器的出厂信息确定预设驱动延时，不同的断路器的预设驱动延时不同。但是，在断路器的使用过程中，受到工作环境的影响，断路器的动作延时会发生变化，从而影响断路器控制开闸和合闸的精度,如果一直沿用出厂的预设驱动延时，则会引起容易引起过电压和涌流，导致设备故障，危害电网安全。

所以，本公开在断路器进行合闸或者分闸后，检测线路中是否存在过电压或者涌流现象，如果存在，则调整驱动延时，使合闸后的电容器电流值或分闸后的线路电压值符合整定值，从而在目标相位实现分闸或者合闸操作，以减少过电压或者涌流现象引起的设备故障。

检测单元1，获取断路器按照预设驱动延时进行分闸后的线路电压值。

分闸通过控制断路器切除电抗器实现，所以，电压检测模块获取电抗器切除后的线路电压值。

运算单元2，根据整定值，以及线路电压值，得到驱动延时。

分闸时，整定值为整定电压值。如果检测到的线路电压值超过整定电压值，则说明容易产生过电压的情况。这时，就需要调整预设驱动延时，使线路电压值不超过整定电压值。

在一些实施方式中，在预设驱动延时的两侧的预设邻域，分别进行二分法计算，逐渐缩小邻域，直到线路电压值不大于整定电压值。

考虑到断路器动作时间的分散性，在邻域内获得多个满足分闸电压要求的不同驱动延时，取平均值作为断路器驱动延时。

在一些实施方式中，预设获取5个满足分闸电压要求的不同驱动延时，取平均值作为断路器驱动延时。

控制单元3，根据驱动延时控制断路器进行分闸。

分闸通过控制断路器切除电抗器实现。

在一些实施方式中，合闸时：

控制单元3，按照预设驱动延时控制断路器进行合闸。

检测单元1，获取断路器按照预设驱动延时进行合闸后的电容器电流值。

合闸通过控制断路器接入电容器实现，所以，电流检测模块获取电容器接入后的电容器电流值。

运算单元2，根据整定值，以及电容器电流值，得到驱动延时。

合闸时，整定值为整定电流值。如果检测到的电容器电流值超过整定电流值，则说明容易产生涌流的情况。这时，就需要调整预设驱动延时，使电容器电流值不超过整定电流值。

在一些实施方式中，在预设驱动延时的两侧的预设邻域，分别进行二分法计算，逐渐缩小邻域，直到电容器电流值不大于整定电流值。

考虑到断路器动作时间的分散性，在邻域内获得多个满足合闸电流要求的不同驱动延时，取平均值作为断路器驱动延时。

在一些实施方式中，预设获取5个满足合闸电流要求的不同驱动延时，取平均值作为断路器驱动延时。

控制单元3，根据驱动延时控制断路器进行合闸。

合闸通过控制断路器接入电容器实现。

图3为本说明书一个或多个实施例提供的具有动态自适应功能的智能选相控制方法的一种流程示意图，智能选相控制方法，包括：

S301、获取断路器按照预设驱动延时进行合闸后的电容器电流值或分闸后的线路电压值。

S302、根据整定值，以及线路电压值或电容器电流值中的一个，得到驱动延时。

S303、根据驱动延时，控制断路器进行合闸或分闸；其中，合闸通过接入电容器实现，分闸通过切除电抗器实现。

上述实施例的方法可以通过前述实施例中相应的装置实现，并且具有相应的装置实施例的有益效果，在此不再赘述。

可以理解，该方法可以通过任何具有计算、处理能力的装置、设备、平台、设备集群来执行。

需要说明的是，本说明书一个或多个实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本说明书一个或多个实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本说明书一个或多个实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成线路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本说明书一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本说明书一个或多个实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，线路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本说明书一个或多个实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。