同步开关的动态自适应系统技术方案

技术编号:16949076 阅读:26 留言:0更新日期:2018-01-04 01:12
本实用新型专利技术公开了一种同步开关的动态自适应系统,具体包括继电器、数据采集模块、数据输入模块、DSP处理器和信号输出模块,所述数据采集模块用于采集所述继电器上、下端口的电压数据;所述数据输入模块用于向所述DSP处理器输入继电器上、下端口电压数据的采样值;所述DSP处理器用于计算继电器动作时间和计算需要DSP处理器发出控制继电器指令的时间,并在设定时间发出控制继电器指令;所述信号输出模块用于向所述继电器输出DSP处理器控制指令。根据继电器实时动作时长来确定DSP处理器发出控制继电器指令,有效提供了同步开关动作的可靠性。

Dynamic adaptive system of synchronous switch

The utility model discloses a dynamic adaptive system of a synchronous switch, relay, including data acquisition module, data input module, DSP processor and signal output module, the data acquisition module for data acquisition of the voltage relay and port; the data input module for the DSP processor input relay the upper and lower voltage data sampling value; the DSP processor is used to calculate the relay time and to calculate the DSP processor sends control relay instruction time, and at a set time to send out the control relay instruction; the signal output module for the DSP processor relay output control command. According to the real time action time of the relay, the DSP processor sends out the control relay instruction, which effectively provides the reliability of the synchronous switch action.

【技术实现步骤摘要】
同步开关的动态自适应系统
本技术涉及电力系统及自动化领域,特别是一种同步开关的动态自适应系统。
技术介绍
目前市场上用于控制电容器投切的方式主要有3种,一种是交流接触器,其特点是线圈控制触点闭合,但接触器存在诸多缺点,主要是接触器控制没有考虑到灭弧问题,当接触器闭合瞬间,如当前瞬时电压较高,将产生巨大的电流冲击,对接触器触点及电容器的使用寿命影响较大。第二种是复合开关,复合开关的工作原理是采用可控硅和磁保持继电器配合,接通的时候首先使用可控硅在电压过零点导通,接着使用继电器接通,然后断开可控硅,这种方式避免了接触器闭合瞬间产生巨大的电流冲击。但复合开关也有缺点,可控硅控制要求精密,否则控制不当,将导致可控硅炸裂,影响安全。另外复合开关体积稍大,成本也较高。第三种方式是同步开关,所谓同步开关就是预先知道继电器从线圈通电到触点闭合的时间长度,在过零点到来之前,提前发出闭合指令,等到继电器触点闭合瞬间恰好是电压过零点,保证无冲击。这种方式要求预先知道继电器的线圈性能,即从通电到触点闭合的时间参数。同步开关依然存在一些问题,首先生产厂家的磁保持继电器,因工艺批次的不同,其继电器线圈参数也不同,并不能保证其闭合时间的一致性;其次,磁保持继电器线圈在环境温度、湿度发生改变,以及随着磁保持继电器的使用时间变长,元件老化等原因,继电器的吸合、断开参数肯定会发生变化,这时候使用固定的吸合时间来控制继电器就不合适了,继电器吸合时间点不再是过零点,吸合瞬间线路开始有电流冲击,断开瞬间有电流弧光等问题,导致元件加速老化、存在直接失效损坏甚至发生火灾事故的危险。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于:针对上述存在的问题,提供一种根据继电器实时动作时长来确定DSP处理器发出控制继电器指令的同步开关的动态自适应系统。本技术采用的技术方案如下:同步开关的动态自适应系统,具体包括继电器、数据采集模块、数据输入模块、DSP处理器和信号输出模块,所述数据采集模块对应连接所述继电器,所述数据采集模块通过数据输入模块对应连接所述DSP处理器,所述DSP处理器通过所述信号输出模块对应连接所述继电器,所述数据采集模块用于采集所述继电器上、下端口的电压数据;所述数据输入模块用于向所述DSP处理器输入继电器上、下端口电压数据的采样值;所述DSP处理器用于计算继电器动作时间和计算需要DSP处理器发出控制继电器指令的时间,并在设定时间发出控制继电器指令;所述信号输出模块用于向所述继电器输出DSP处理器控制指令。进一步地,所述数据采集模块设置有强弱电压转换电路。进一步地,所述数据采集模块还设置有三极管隔离电路。进一步地,所述系统还设置有数据存储模块,所述数据存储模块对应连接所述DSP处理器,用于存储DSP处理器计算得到的继电器动作时间。综上所述,由于采用了上述技术方案,本技术的有益效果是:根据继电器上、下端口的电压数据实时计算继电器的动作时长,根据继电器实时动作时长来计算下一次动作中需要DSP处理器发出控制继电器指令的时间,有效解决了因使用时长不同、环境因素变化、元件老化等原因导致的继电器参数发生变化造成同步开关动作不可靠的问题,同时也解决了继电器吸合瞬间电路存在电流冲击和断开瞬间存在电流弧光的问题。附图说明图1为本技术实施例提供的同步开关的动态自适应系统结构框图。具体实施方式下面结合附图,对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。图1为本技术实施例提供的同步开关的动态自适应系统结构框图,如图1所示,同步开关的动态自适应系统,具体包括继电器、数据采集模块、数据输入模块、DSP处理器和信号输出模块,所述数据采集模块对应连接所述继电器,所述数据采集模块通过数据输入模块对应连接所述DSP处理器,所述DSP处理器通过所述信号输出模块对应连接所述继电器,所述数据采集模块用于采集所述继电器上、下端口的电压数据;所述数据输入模块用于向所述DSP处理器输入继电器上、下端口电压数据的采样值;所述DSP处理器用于计算继电器动作时间和计算需要DSP处理器发出控制继电器指令的时间,并在设定时间发出控制继电器指令;所述信号输出模块用于向所述继电器输出DSP处理器控制指令。优化地,所述数据采集模块设置有强弱电压转换电路,保证在弱电部分安全的前提下,无延迟采集继电器上、下端口的电压数据,保证信号相位和零点检测的准确性。同时,为减小采样误差和信号干扰造成的影响,数据采集模块还设置有三极管隔离电路和调理电路,三极管隔离电路用于隔离滤波保证采样数据的精确性。优化地,所述系统还设置有数据存储模块,所述数据存储模块对应连接所述DSP处理器,用于存储DSP处理器计算得到的继电器动作时间。当收到继电器动作命令时,DSP处理器直接从数据存储模块中调用上一次继电器的动作时长,用于计算本次需要DSP处理器发出控制继电器指令的时间。同步开关的动态自适应方法,具体包括步骤:(1)初始化DSP处理器端口参数和采样参数;(2)首次收到继电器动作命令且继电器满足相应动作条件时,利用继电器初始动作时间Tj0计算需要DSP处理器发出控制继电器指令的时间;(3)DSP处理器在设定时间发出控制继电器指令,继电器完成相应动作;(4)利用继电器动作前一个周期和动作周期内的电压数据计算继电器本次动作时间Tj;(5)再次收到继电器动作命令且继电器满足相应动作条件时,利用继电器上一次动作时间Tj计算本次需要DSP处理器发出控制继电器指令的时间,并重复步骤(3)、步骤(4)。当收到继电器吸合命令时,需要DSP处理器发出控制继电器吸合指令的时间为继电器上、下端口电压差值为零的时刻;当收到继电器断开命令时,需要DSP处理器发出控制继电器断开指令的时间为继电器上、下端口电压差值最大的时刻。继电器在上、下端口电压差值为零的时刻吸合和在上、下端口电压差值最大的时刻断开是自动开关可靠工作的重要前提,也可有效解决继电器吸合瞬间电路存在电流冲击和断开瞬间存在电流弧光的问题。首次收到继电器动作命令且继电器满足相应动作条件时,利用继电器出厂时的动时长来计算需要DSP处理器发出控制继电器指令的时间。随着使用条件改变、使用时长不同、元件老化等因素,继电器实际动作时长可能与出厂时的动作时长有所差异。为保证自动开关工作的可靠性,在继电器动作过程中实时计算继电器本次动作时长,在再次收到继电器动作命令且继电器满足相应动作条件时,利用继电器上一次动作时长来计算本次需要DSP处理器发出控制继电器指令时间。利用继电器上一次动作时间Tj计算本次需要DSP处理器发出控制继电器指令时间的方法为:Tc=20000-T-Tj(单位为us)其中20000us为采样周期,当DSP处理器发出控制继电器吸合指令时,T表示采样周期内继电器上、下端口电压差值为0V的时刻(即继电器上、下端口交流电压差值过零点时刻)距采样周期结束的时间间隔,当DSP处理器发出控制继电器断开指令时,T表示采样周期内继电器上、下端口电压差值最大的时刻(即继电器上、下端口交流电压差值的峰值时刻)距采样周期结束的时间间本文档来自技高网...
同步开关的动态自适应系统

【技术保护点】
同步开关的动态自适应系统,其特征在于包括继电器、数据采集模块、数据输入模块、DSP处理器和信号输出模块,所述数据采集模块对应连接所述继电器,所述数据采集模块通过数据输入模块对应连接所述DSP处理器,所述DSP处理器通过所述信号输出模块对应连接所述继电器,所述数据采集模块用于采集所述继电器上、下端口的电压数据;所述数据输入模块用于向所述DSP处理器输入继电器上、下端口电压数据的采样值;所述DSP处理器用于计算继电器动作时间和计算需要DSP处理器发出控制继电器指令的时间,并在设定时间发出控制继电器指令;所述信号输出模块用于向所述继电器输出DSP处理器控制指令。

【技术特征摘要】
1.同步开关的动态自适应系统,其特征在于包括继电器、数据采集模块、数据输入模块、DSP处理器和信号输出模块,所述数据采集模块对应连接所述继电器,所述数据采集模块通过数据输入模块对应连接所述DSP处理器,所述DSP处理器通过所述信号输出模块对应连接所述继电器,所述数据采集模块用于采集所述继电器上、下端口的电压数据;所述数据输入模块用于向所述DSP处理器输入继电器上、下端口电压数据的采样值;所述DSP处理器用于计算继电器动作时间和计算需要DSP处理器发出控制继电器指令的时间...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴晓林胡天祥沈宇黎军华
申请(专利权)人:乐山一拉得电网自动化有限公司
类型:新型
国别省市:四川,51

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