專利名稱：一種短路電流零點預測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種采用數(shù)字化測量技術預測短路電流零點的方法。
背景技術：
開斷交流電路時，動、靜觸頭之間產生的電弧是交流電弧。交流電弧產生以后不能 立即熄滅，要等到電流零點后才有可能熄滅，并且能不能熄滅還要看電流過零期間的介質 恢復過程和電壓恢復過程的競賽如果電流過零時的介質恢復強度大于電壓恢復強度，則 電流過零后電弧就能夠熄滅，反之則重燃；如果重燃的話，則只能等待下一次或下下一次過 零才能熄滅。理論和實驗表明如果觸頭分開時刻離電流過零點比較遠，則過零前電弧燃燒 時間長、電弧能量大，過零時的介質恢復強度特性不高，電弧容易重燃；如果觸頭分開時刻 離電流過零點很近，則過零前觸頭開距小、電場強度高、帶電粒子來不及散失，過零時的介 質恢復強度特性也不高，電弧同樣也容易重燃。因此，存在一個最佳的零前分斷時刻。電力 系統(tǒng)短路后，如果觸頭馬上就動作的話，倘若分開時刻不佳，電弧往往要燃燒好幾個半波才 能熄滅；如果恰好在最佳零前分斷時刻分離，則可減少燃弧時間?？梢?，只要能恰到好處地 控制觸頭的分開時刻，就算觸頭動作稍微延遲一些，電弧的燃燒時間也能有效減小，電路反 而能先被開斷，同時還能減少電弧對觸頭的燒蝕。基于此，相控開關得到了發(fā)展。此外，為了考核高壓斷路器的開斷能力，需要進行合成試驗。合成試驗回路用兩套 獨立的小容量電源代替一套單獨的大容量電源。為了保證試驗的等價性，要求準確控制電 壓源的投入時刻，使其在短路電流過零前某一時刻投入。綜上可見，準確地預測短路電流的零點，是實現(xiàn)開關電器選相分斷和保證高壓斷 路器合成試驗成功的關鍵。交流供電系統(tǒng)穩(wěn)定運行時，電流按電網頻率(我國為50Hz)正弦變化，每隔IOms 過零一次，但電力系統(tǒng)突然發(fā)生短路故障時，短路電流并的變化特性不確定，既含有頻率為 50Hz的基波分量和少量的高次諧波分量，同時還含有直流衰減分量，并且直流衰減分量的 幅值和時間常數(shù)隨機不定。所以，短路電流不是每隔IOms過零一次。因此，只有提前預測 出短路電流的零點才能實現(xiàn)開關的選相分斷。目前有一些預測短路電流零點的方法，如采用快速傅立葉變換、最小二乘參數(shù)辨 識、自適應神經網絡等預測短路電流變化特性，并發(fā)出同步信號。這些方法普遍都是從短路 電流的一般表達式出發(fā)，采用數(shù)字濾波算法提取短路電流的基波分量、諧波分量和直流衰 減分量，然后再計算出短路電流什么時候為零。計算任務量比較大，對數(shù)字化測量系統(tǒng)的要 求比較高。
發(fā)明內容
本發(fā)明公開一種短路電流零點預測方法，目的在于給出一種簡單有效的預測短路 電流零點的方法。本發(fā)明的技術方案為一種短路電流零點預測方法，其特征在于所述方法包括以下步驟
(1)試驗電流經過電流傳感器被采集到系統(tǒng)之中，經信號調理電路轉換成與之成比例 的電壓信號；
(2)電壓信號送入A/D轉換器，使之轉換成計算機所能識別的數(shù)字量；
(3)嵌入式計算機對暫態(tài)短路電流進行數(shù)字信號處理，按照下列公式
權利要求
1.一種短路電流零點預測方法，其特征在于所述方法包括以下步驟(1)試驗電流經過電流傳感器被采集到系統(tǒng)之中，經信號調理電路轉換成與之成比例 的電壓信號；(2)電壓信號送入A/D轉換器，使之轉換成計算機所能識別的數(shù)字量；(3)嵌入式計算機對暫態(tài)短路電流進行數(shù)字信號處理，按照下列公式
2.根據權利要求1所述短路電流零點預測方法，其特征在于在進行零點預測時，首 先將采集到的m個數(shù)據點存儲到嵌入式計算機的數(shù)據存儲單元，然后發(fā)送到嵌入式計算機 的運算單元進行下一個數(shù)據點的計算，再將數(shù)據存儲單元的數(shù)據進行右移，然后將所得到 的第m+1個點存儲到原來第m個數(shù)據的位置，始終保持數(shù)據存儲單元中的數(shù)據為m個進行運算。
全文摘要
一種短路電流零點預測方法，包括以下步驟(1)試驗電流經過電流傳感器被采集到系統(tǒng)之中，經信號調理電路轉換成與之成比例的電壓信號；(2)電壓信號送入A/D轉換器，使之轉換成計算機所能識別的數(shù)字量；(3)嵌入式計算機對暫態(tài)短路電流進行數(shù)字信號處理，按照下列公式預測其過零點，進而發(fā)出同步控制信號；式中為最高次諧波的階數(shù)；N為每個基波周期的采樣次數(shù)；n=2,3,…；為暫態(tài)短路電流。本發(fā)明公開一種短路電流零點預測方法，目的在于給出一種簡單有效的預測短路電流零點的方法。
文檔編號G01R19/175GK102095922SQ20101056145
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月28日 優(yōu)先權日2010年11月28日
發(fā)明者厲偉, 徐卜一, 王儉, 蔡志遠, 馬少華 申請人:沈陽工業(yè)大學