【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于斷路器，具體涉及一種智能斷路器控制系統及控制方法。
技術介紹
1、斷路器作為電力領域不可或缺的環節，在保障電力系統安全、穩定運行方面發揮了重要作用。隨著電力行業不斷發展進步，傳統的斷路器已經無法滿足越來越多元化的應用場景和應用功能，且對傳統斷路器的性能要求也提出了更高的要求。因此對目前傳統斷路器的智能化迫在眉睫，控制系統作為斷路器的核心部分，研發一款具有普適性高、操作便捷、智能化等功能大的只能斷路器控制系統，對于國家電力行業發展及斷路器市場發展都具有至關重要的作用。
2、斷路器在電力系統中應用時，在電路中出現過載、短路等故障情況時，即電路中的電壓或者電流數值達到斷路器初設閾值時，斷路器切斷電路中的故障部分，防止電路中的故障問題進一步擴大影響電路的正常、穩定運行。但在實際應用中，因零件老化、磨損等問題會導致斷路器跳閘延時，嚴重影響電路中其它設備安全運行。
3、現有的智能斷路器存在控制系統響應速度慢，響應能力不足，分斷閉合反應不靈敏等問題，這些都是是導致電力故障問題的元兇，且目前常見的斷路器均基于單核控制系統或繁瑣的雙核控制系統，均有經濟性較低，開發過程復雜等問題。此外，目前斷路器的監測通信方法較為單一，無法滿足多種情況下數據的高效、準確傳輸。如上海京硅智能技術有限公司提出的斷路器控制系統(斷路器控制系統:cn202111602797.9[p].2022-04-22)采用的電磁式，存在靈敏度不足，且其采用單核穩定性不足的問題。
技術實現思路
1、為
2、為了實現上述目的，本專利技術采取如下的技術解決方案：
3、一種智能斷路器的控制系統，包括在被斷路器保護回路中設置的核心處理器和電源模塊，電源模塊為核心處理器供電，所述核心處理器采用dsp芯片與fpga芯片的雙核處理器，用于處理采集到的信號和本地人機交互模塊發出的信號，進行故障研判；核心處理器的信號輸入端通過a/d轉換器與傳感器的信號輸出端相連接，核心處理器還分別與存儲模塊、時鐘模塊、光電隔離模塊及本地人機交互模塊雙向信號連接，核心處理器的信號輸出端與動作機構的信號輸入端相連接。
4、所述傳感器包括電流、電壓傳感器及位移傳感器，電流、電壓傳感器用于采集被保護回路的電信號，位移傳感器采集斷路器主觸頭位移，得到斷路器當時的開合閘信號；a/d轉換器用于將采集到的電信號經濾波、放大轉換為數字信號傳輸至核心處理器；得到的斷路器開合閘狀態信號經光電隔離模塊輸入核心處理器，以分析判斷斷路器故障類型。
5、所述本地人機交互模塊包括lcd和包括確認件、退出鍵、合閘鍵、斷開鍵、向前鍵、向后鍵的基礎按鍵，實現向核心處理器傳輸本地信息，并將核心處理器的輸出信號傳輸至lcd，顯示斷路器實時運行狀態信息。
6、所述核心處理器經光電隔離模塊與通信模塊相連，完成斷路器數據信息的實時傳輸。
7、所述通信模塊具有有線通信和無線通信兩種方式，有線通信包括rs485串口通信，無線通信包括藍牙通信、紅外通信；用于將收集到的信號傳輸至遠程客戶端軟件。
8、所述時鐘模塊的頻率為標準頻率32.768khz。
9、所述動作機構采用電子脫扣器，用于斷開故障。
10、一種智能斷路器控制方法，通過周期的回路電壓、電流的計算分析來判斷斷路器是否發生故障、故障后的保護動作以及lcd界面的實時更新；具體步驟如下：
11、步驟一：對被斷路器保護回路參數初始化；
12、步驟二：對時鐘模塊進行定時設置，按規律的時間間隔對回路中的信號進行采樣，將采樣后的數據存儲于存儲模塊，累計n后，將采集到的電信號通過a/d轉換器轉換為電壓、電流的數字信號值；
13、步驟三：將步驟二轉換后的數字信號值傳入核心處理器中的故障判斷程序，判斷此時斷路器是否存在故障；若存在故障，則進行下一步驟；若不存在故障，則將此時的數據信息實時刷新至本地人機交互模塊的lcd的界面顯示；
14、步驟四：當斷路器存在故障，根據故障類型，動作機構動作，lcd進行報警并將故障信息實時刷新至lcd的界面顯示；
15、步驟五：按步驟二對時鐘模塊設置的間隔時間作為一個周期，再次啟動定時器定時，并回到步驟二進行循環；
16、步驟六：通信模塊對被斷路器保護回路的數據信息的實時傳輸：
17、斷路器正常工作狀態時，定時將斷路器所帶負載的電流、電壓、功率值以及此時斷路器的實時工作狀態傳輸至遠程客戶端軟件；
18、斷路器出現故障狀態時，立即將故障類型、故障電流、故障電壓、故障時間以及故障動作時刻信息傳輸至遠程客戶端軟件；由遠程客戶端軟件發出指令，斷路器接受指令后實現斷路器的遠程操控分閘、合閘。
19、步驟三所述的故障判斷程序如下：
20、斷路器故障動作時間t計算式可表述為：
21、
22、式中，ir1是指斷路器過載長延時保護時的電流整定值，i為斷路器過載時的電流值，tl為斷路器過載長延時保護時的時間整定值；
23、電壓整定值計算公式：
24、
25、其中，vsetting為電壓整定值，vnormal為額定電壓值，δv為電壓允許波動范圍；
26、斷路器電壓整定值超過額定電壓的1.3倍時，斷路器過壓保護，動作時間為1-10s；斷路器電壓整定值小于額定電壓的0.7倍時，斷路器欠壓保護，動作時間為1-30s；斷路器電流整定值為額定電流的1-15倍時，短路啟動瞬時保護，動作時間小于100ms；斷路器電流整定值為額定電流的0.4-1倍時，短路啟動過載長延時保護，動作時間為3-30s；斷路器電流整定值為額定電流的0.4-10倍時，短路啟動短路短延時保護，動作時間為0.1-0.4s。
27、所述故障判斷程序中短路啟動短路短延時保護的動作時間極短(0.1-0.4s)，基于此，設置短路瞬時保護子程序，以提高故障判斷程序的準確性，具體如下：
28、1)：設置對被斷路器保護回路中的信號采樣間隔時間；
29、2)：根據設置的采樣間隔時間采樣，并將采樣值與電流整定值比較，當采樣值連續兩次大于電流整定值，進行下一步驟；當采樣值未連續兩次大于電流整定值，則認為是干擾，不屬于故障，不啟動保護；
30、3)：當判斷為故障，電子脫扣器脫扣斷開故障電路，啟動故障預警。
31、與現有技術相比，本專利技術主要的有益效果是本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種智能斷路器的控制系統，包括在被斷路器保護回路中設置的核心處理器和電源模塊，電源模塊為核心處理器供電，其特征在于，所述核心處理器采用DSP芯片與FPGA芯片的雙核處理器，用于處理采集到的信號和本地人機交互模塊發出的信號，進行故障研判；核心處理器的信號輸入端通過A/D轉換器與傳感器的信號輸出端相連接，核心處理器還分別與存儲模塊、時鐘模塊、光電隔離模塊及本地人機交互模塊雙向信號連接，核心處理器的信號輸出端與動作機構的信號輸入端相連接。
2.根據權利要求1所述的一種智能斷路器的控制系統，其特征在于，所述傳感器包括電流、電壓傳感器及位移傳感器，電流、電壓傳感器用于采集被保護回路的電信號，位移傳感器采集斷路器主觸頭位移，得到斷路器當時的開合閘信號；A/D轉換器用于將采集到的電信號經濾波、放大轉換為數字信號傳輸至核心處理器；得到的斷路器開合閘狀態信號經光電隔離模塊輸入核心處理器，以分析判斷斷路器故障類型。
3.根據權利要求1所述的一種智能斷路器的控制系統，其特征在于，所述本地人機交互模塊包括LCD和包括確認件、退出鍵、合閘鍵、斷開鍵、向前鍵、向后鍵的基礎按鍵，實
4.根據權利要求1所述的一種智能斷路器的控制系統，其特征在于，所述核心處理器經光電隔離模塊與通信模塊相連，完成斷路器數據信息的實時傳輸。
5.根據權利要求4所述的一種智能斷路器的控制系統，其特征在于，所述通信模塊具有有線通信和無線通信兩種方式，有線通信包括RS485串口通信，無線通信包括藍牙通信、紅外通信；用于將收集到的信號傳輸至遠程客戶端軟件。
6.根據權利要求1所述的一種智能斷路器的控制系統，其特征在于，所述時鐘模塊的頻率為標準頻率32.768kHz。
7.根據權利要求1所述的一種智能斷路器的控制系統，其特征在于，所述動作機構采用電子脫扣器，用于斷開被斷路器保護回路的故障。
8.一種智能斷路器控制方法，其特征在于，通過周期的回路電壓、電流的計算分析來判斷斷路器是否發生故障、故障后的保護動作以及LCD界面的實時更新；具體步驟如下：
9.根據權利要求8所述的一種智能斷路器控制方法，其特征在于，步驟三所述的故障判斷程序如下：
10.根據權利要求9所述的一種智能斷路器控制方法，其特征在于，所述故障判斷程序中短路啟動短路短延時保護的動作時間極短(0.1-0.4s)，基于此，設置短路瞬時保護子程序，以提高故障判斷程序的準確性，具體如下：
...【技術特征摘要】
1.一種智能斷路器的控制系統，包括在被斷路器保護回路中設置的核心處理器和電源模塊，電源模塊為核心處理器供電，其特征在于，所述核心處理器采用dsp芯片與fpga芯片的雙核處理器，用于處理采集到的信號和本地人機交互模塊發出的信號，進行故障研判；核心處理器的信號輸入端通過a/d轉換器與傳感器的信號輸出端相連接，核心處理器還分別與存儲模塊、時鐘模塊、光電隔離模塊及本地人機交互模塊雙向信號連接，核心處理器的信號輸出端與動作機構的信號輸入端相連接。
2.根據權利要求1所述的一種智能斷路器的控制系統，其特征在于，所述傳感器包括電流、電壓傳感器及位移傳感器，電流、電壓傳感器用于采集被保護回路的電信號，位移傳感器采集斷路器主觸頭位移，得到斷路器當時的開合閘信號；a/d轉換器用于將采集到的電信號經濾波、放大轉換為數字信號傳輸至核心處理器；得到的斷路器開合閘狀態信號經光電隔離模塊輸入核心處理器，以分析判斷斷路器故障類型。
3.根據權利要求1所述的一種智能斷路器的控制系統，其特征在于，所述本地人機交互模塊包括lcd和包括確認件、退出鍵、合閘鍵、斷開鍵、向前鍵、向后鍵的基礎按鍵，實現向核心處理器傳輸本地信息，并將核心處理器的輸出信號傳輸至lcd，顯示斷路器實時運行狀態信息。
4.根據...
【專利技術屬性】
技術研發人員：晏小卉，邱浩，
申請(專利權)人：廣州納威碳基科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。