一种开关合闸控制方法和系统与流程

    专利2026-07-27  13


    本发明涉及电力电子,更具体地说,涉及一种开关合闸控制方法和系统。


    背景技术:

    1、抑制开关接通时浪涌电流的最有效方法,就是在开关两端电势差为零的时刻闭合开关。以无功补偿电容经磁保持继电器接入电网为例,此示例下需要在磁保持继电器两端电势差为零(也即无功补偿电容电压与电网电压相等)的时刻再吸合磁保持继电器,从而实现无功补偿电容的无涌流投入。

    2、而如何精准地定位时间点,从而在开关两端电势差为零或基本为零(工程应用上允许略有偏差)的时刻闭合开关,是本领域亟待解决的问题。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本发明提供一种开关合闸控制方法和系统,以实现在开关两端电势差为零或基本为零的时刻闭合开关。

    2、一种开关合闸控制方法,所述开关的一端连接电网,所述方法包括:

    3、按照预设采样频率采集开关两端电压,据此确定出一个在当前电网电压周期内出现等电位的位置点,所述等电位是指开关两端电势差小于第一预设值的工况;

    4、参照当前电网电压周期内出现等电位的位置点,以下一个电网电压周期内的相同位置点为基准点,提前t1时间发出开关合闸指令;t1为预先给定的合闸所需时间。

    5、可选的,所述参照当前电网电压周期内出现等电位的位置点,以下一个电网电压周期内的相同位置点为基准点,提前t1时间发出开关合闸指令,替换为:

    6、对于当前电网电压周期之后的n个电网电压周期,在这n个电网电压周期内的相同位置点均出现等电位的情况下,参照当前电网电压周期内出现等电位的位置点,以所述n个电网电压周期的下一个电网电压周期内的相同位置点为基准点,提前t1时间发出开关合闸指令;n为正整数。

    7、可选的,所述发出开关合闸指令之后,还包括:

    8、统计从发出开关合闸指令开始,到检测到等电位所用时长,判断所述时长与预先给定的合闸所需时间t1是否不等,若不等,将合闸所需时间t1更新为所述时长。

    9、或者,所述发出开关合闸指令之后,还包括:

    10、统计从发出开关合闸指令开始,到检测到等电位所用时长;多次统计所述时长,取其平均值,若所述平均值不等于预先给定的合闸所需时间t1,将t1更新为所述平均值。

    11、可选的,当按照预设采样频率采集开关两端电压时,在一个电网电压周期内共计采样n2次开关两端电压,n2为正整数;

    12、所述参照当前电网电压周期内出现等电位的位置点,以下一个电网电压周期内的相同位置点为基准点,提前t1时间发出开关合闸指令,包括:从确定出等电位开始从0开始累计采样计数,采样计数累计到n2-n3次时发出开关合闸指令;其中,连续采样n3次所需时间为预先给定的合闸所需时间t1,n3<n2,n3为正整数。

    13、可选的,所述从确定出等电位开始从0开始累计采样计数,采样计数累计到n2-n3次时发出开关合闸指令,替换为:

    14、从确定出等电位开始从0开始累计采样计数,判断累计到n2次时是否出现等电位,若是,继续从0开始累计采样计数,若连续n次从0开始累计到n2次时均出现等电位,则继续从0开始累计采样计数,采样计数累计到n2-n3次时发出开关合闸指令;n为正整数。

    15、可选的,所述发出开关合闸指令之后,还包括:

    16、从发出开关合闸指令开始重新从0开始累计采样计数,记录出现等电位时的累计次数n4,若n4≠n3,将n3更新为n4。

    17、或者,所述发出开关合闸指令之后,还包括:

    18、从发出开关合闸指令开始重新从0开始累计采样计数,记录出现等电位时的累计次数n4;多次统计所述n4的值,取其平均值,若所述平均值不等于n3,将n3更新为所述平均值。

    19、可选的,所述按照预设采样频率采集开关两端电压,包括:按照预设采样频率,用两个模/数转换器分别采集开关两端电压;所述两个模/数转换器的输出端连接单片机到的处理单元。

    20、一种开关合闸控制系统,所述开关的一端连接电网,所述系统包括:驱动器、两个模/数转换器以及单片机的处理单元;

    21、所述两个模/数转换器用于按照预设采样频率采集开关两端电压;

    22、所述处理单元用于根据所述两个模/数转换器的输出信号确定出一个在当前电网电压周期内出现等电位的位置点,所述等电位是指开关两端电势差小于第一预设值的工况;参照当前电网电压周期内出现等电位的位置点,以下一个电网电压周期内的相同位置点为基准点,提前t1时间发出开关合闸指令;t1为预先给定的合闸所需时间;

    23、所述开关合闸指令通过所述驱动器传输到开关的控制端。

    24、从上述的技术方案可以看出,本发明首先确定出一个电网电压周期内的一个等电位点也即开关两端电势差为零或基本为零的位置点,由于等电位点在各电网电压周期内的位置基本不变,所以在下一个电网电压周期内的相同位置点提前一定时间t1发出开关合闸指令,那么开关经过t1时间的合闸操作后即可在等电位点准时完成合闸。



    技术特征:

    1.一种开关合闸控制方法,所述开关的一端连接电网,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的开关合闸控制方法,其特征在于,所述参照当前电网电压周期内出现等电位的位置点,以下一个电网电压周期内的相同位置点为基准点,提前t1时间发出开关合闸指令,替换为:

    3.根据权利要求1或2所述的开关合闸控制方法,其特征在于,所述发出开关合闸指令之后,还包括:

    4.根据权利要求1或2所述的开关合闸控制方法,其特征在于,所述发出开关合闸指令之后,还包括:

    5.根据权利要求1所述的开关合闸控制方法,其特征在于,当按照预设采样频率采集开关两端电压时,在一个电网电压周期内共计采样n2次开关两端电压,n2为正整数;

    6.根据权利要求5所述的开关合闸控制方法,其特征在于,所述从确定出等电位开始从0开始累计采样计数,采样计数累计到n2-n3次时发出开关合闸指令,替换为:

    7.根据权利要求5或6所述的开关合闸控制方法,其特征在于,所述发出开关合闸指令之后,还包括:

    8.根据权利要求5或6所述的开关合闸控制方法,其特征在于,所述发出开关合闸指令之后,还包括:

    9.根据权利要求1所述的开关合闸控制方法,其特征在于,所述按照预设采样频率采集开关两端电压,包括:按照预设采样频率,用两个模/数转换器分别采集开关两端电压;所述两个模/数转换器的输出端连接单片机到的处理单元。

    10.一种开关合闸控制系统,所述开关的一端连接电网,其特征在于,所述系统包括:驱动器、两个模/数转换器以及单片机的处理单元;


    技术总结
    本申请公开了一种开关合闸控制方法和系统,实现了在开关两端电势差为零或基本为零的时刻闭合开关。所述开关的一端连接电网,所述方法包括:按照预设采样频率采集开关两端电压,据此确定出一个在当前电网电压周期内出现等电位的位置点,所述等电位是指开关两端电势差小于第一预设值的工况;参照当前电网电压周期内出现等电位的位置点,以下一个电网电压周期内的相同位置点为基准点,提前T1时间发出开关合闸指令;T1为预先给定的合闸所需时间。

    技术研发人员:陶海峰,徐晓凤,白建社,高龙龙
    受保护的技术使用者:德力西电气有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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