通过短路电流可获性监测优化的电子跳闸线路断路器的保护协调制造技术

一种通过监测短路电流可获性(SCCA)并基于所接收的来自安装在配电系统(100)中的干线节点(A)、馈线节点(B)、和支线节点处的SCCA监测设备(102)的SCCA估计来设置和调整配电系统(100)中的电子线路断路器(104、106、108)的跳闸设置的集中协调。SCCA监测设备(102)能够自动估计线路中或在其处安装SCCA设备的节点的SCCA，并将SCCA估计传送到控制器，其使用SCCA估计协调对各个线路断路器(104、106、108)的跳闸设置的调整。根据线路断路器(104、106、108)的节点位置和该节点处的对应的SCCA，控制器实时调整线路断路器(104、106、108)的短路跳闸设置以使它们低于SCCA值。可选的用户输入的设置可以影响跳闸设置调整，例如可以影响SCCA估计的瞬时加载条件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过短路电流可获性监测优化的电子跳闸线路断路器的保护协调
本公开的各个方面涉及用于通过可获的短路电流(SCCA)监测来协调电子线路断路器跳闸设置的系统和方法。
技术介绍
电子跳闸线路断路器用于控制流经配电系统的电流且用于当出现过载电流或短路事件时保护装置和人员免受损坏或伤害。对于过载电流状况的线路断路器保护的协调始终可以应用，因为构成过载状况的电流相对低且可以根据配电系统的已知的物理参数和运行参数来定义。然而，对于短路状况的线路断路器保护的协调可能更困难，因为短路电流可能估计不准确或难于估计。对可获的短路电流的估计的不准确可以由包括如下的一些因素引起：公共设施提供的短路电流的不准确的估计；变压器阻抗、电缆阻抗、以及连接阻抗；杂散线路电感和电容；存在于本地输电网络的可以导致故障的其他旋转电机；影响系统运行的照明设备或其他负载。例如SchneiderElectric提供的线路断路器的电子跳闸线路断路器的出现，带来了与配电系统中的其他控制部件通信和通过通信系统进行调整的能力。为了优化性能，电子线路断路器支持动态调整它们的跳闸设置，从而增加了系统的稳定性，减少了来自短路的潜在的损害，并且当出现配电系统的变化时防止对过载电流保护设备的不合适的协调。于2010年10月13日提交的编号为12/903,540且题为“通过分析DC充电线路估计可获的短路电流的方法(MethodofEstimatingShortCircuitCurrentAvailableByAnalysisofDCChargingCircuit)”的美国专利申请描述了通过检查非线性负载的谐波量并将谐波响应关联到基准以确定监测点处的SCCA来对可获的短路电流(SCCA)进行准确的实时估计的方法。所需要的是使用准确的SCCA估计和报告系统以使用SCCA估计来最优地和自动地协调使用SCCA估计的配电系统中的线路断路器中的跳闸设置。
技术实现思路
本公开内容的若干方面通过只使导致短路的那个或那些线路断路器跳闸而对所有其他装置保持供电来提供优化的性能，从而支持改进的配电系统的稳定性。通过预期的可获的短路电流的提前估计，动态地调整跳闸设置而无需另外的用户操作。配电系统的改变可以随同附加的系统配置细节一起进行考虑，其包括配电系统中的线路断路器和SCCA监测点的位置和布置。一般而言，本公开内容的各个方面接收实时SCCA估计并使用这些估计来改变和协调保护配电系统中的各个线路的电子线路断路器的跳闸设置。当调整和协调跳闸设置时，可以考虑附加的用户定义的设置或配置信息。例如，可以输入和接收关于瞬时负载的信息以调整过载设置。可以输入关于在配电系统中安装的SCCA监测点和电子线路断路器的位置的节点位置信息以协调电子线路断路器中的跳闸设置。例如，协调馈线线路断路器设置与所有支线线路断路器设置，并且将其调整为在低于在馈线节点处测出的SCCA时跳闸。同样地，协调干线线路断路器设置和所有馈线线路断路器设置，并且将其调整为在低于在干线配电节点处测出的SCCA时跳闸。支线线路断路器初始时可以设置为最小值，其可以由用户根据具体的支线负载类型和关于指定的支线线路的已知瞬时运行状况被重写。本专利技术提供了一种通过监测可获的短路电流SCCA的估计引起配电系统中的电子线路断路器的跳闸设置的自动调整的方法，所述方法包括：接收第一电子线路断路器正在保护的线路中的节点处的SCCA估计；基于所述SCCA估计确定是否调整所述第一电子线路断路器的跳闸设置，所述跳闸设置包括短路条件，如果超过所述短路条件，则使所述第一电子线路断路器跳闸，从而将所述线路从所述节点断开；以及响应于确定将调整所述跳闸设置，产生表明对所述电子线路断路器的跳闸设置的修改的跳闸设置调整数据，以及向所述电子线路断路器传送信号从而使所述电子线路断路器根据所述修改调整所述跳闸设置。其中所述第一电子线路断路器可包括控制器，所述控制器可被编程为使所述第一电子线路断路器跳闸以响应所述第一电子线路断路器监测的电流超过存储在所述第一电子线路断路器的存储器中的阈值，并且其中所述修改可包括对短路跳闸设置的调整，以使所述短路跳闸设置可引起所述线路断路器在所述线路断路器探测出的电流电平低于所述SCCA估计时跳闸。所述方法还可包含：确定所述线路是所述配电系统的干线配电线路、馈线线路、还是支线线路；以及响应于确定所述线路为支线线路，设置所述第一电子线路断路器的跳闸设置为最小值。所述方法还可包含：接收瞬时负载输入，该瞬时负载输入表明与连接到所述线路的瞬时负载相关的瞬时负载状况；以及根据所输入的所述瞬时负载状况设置所述第一电子线路断路器的过载跳闸设置。其中所述瞬时负载状况可包括最大负载涌入电流分布，该最大负载涌入电流分布与所述瞬时负载相关且定义了所述瞬时负载的最大涌入电流。所述方法还可包含接收表明系统配置的输入，所述系统配置可识别所述配电系统中所述SCCA估计被确定处的节点和所述配电系统中的所述第一电子线路断路器的节点位置。其中产生跳闸调整数据可包括接收表明影响对所述跳闸设置的修改的用户设置的输入。其中所述用户设置可包括连接到所述线路的负载类型，其中所述负载类型可包括瞬时负载。其中所述SCCA估计可接收自短路电流可获性SCCA设备，所述SCCA设备可被配置为监测所述SCCA设备连接到的线路的特性且基于所监测的特性确定所述SCCA估计。其中所述特性可为电流，并且所述SCCA估计可根据基于所述SCCA设备测量出的一组所监测的电流值的总谐波电流失真来确定。本专利技术还提供了一种通过监测可获的短路电流SCCA的估计来协调对安装在配电系统的预定节点处的电子线路断路器中的跳闸设置的调整的方法，所述方法包括：接收系统配置信息，所述系统配置信息表明所述配电系统中的节点中的能够报告SCCA估计的符合要求的节点，并且表明安装在所述配电系统的所述预定节点处的所述电子线路断路器的节点位置；接收在每个所述符合要求的节点处的SCCA估计；以及引起所述电子线路断路器中选定的一个的跳闸设置至少基于所述系统配置信息和与安装所选定的线路断路器的节点相关的SCCA估计进行调整。所述方法还可包含：接收瞬时负载输入，该瞬时负载输入可表明与连接到所述线路断路器中的所述一个的瞬时负载相关的瞬时负载状况，其中调整所述跳闸设置还可基于所述输入。其中所述引起可包括：在所述配电系统中可确定各个所述线路断路器是连接到干线线路、与所述干线线路连接的馈线线路、还是与所述馈线线路连接的支线线路；响应于所述确定，可将所确定的连接到所述支线线路的一个线路断路器的跳闸设置设置为最小值；响应于所述确定，可将所确定的连接到所述馈线线路的一个线路断路器的跳闸设置设置为低于所确定的连接到所述馈线线路的线路断路器连接到的节点的SCCA估计的值；以及响应于所述确定，可将所确定的连接到所述干线线路的一个线路断路器的跳闸设置设置为低于所确定的连接到所述干线线路的线路断路器连接到的节点的SCCA估计的值。所述方法还可包含：接收瞬时负载输入，该瞬时负载输入可表明与连接到所述线路断路器中的所述一个的瞬时负载相关的瞬时负载状况，其中调整所述跳闸设置还可基于所述瞬时负载输入。其中所述瞬时负载状况可包括最大负载涌入电流分布，该最大负载涌入电流分布与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过监测可获的短路电流SCCA的估计引起配电系统中的电子线路断路器的跳闸设置的自动调整的方法，所述方法包括：接收第一电子线路断路器正在保护的线路中的节点处的SCCA估计；基于所述SCCA估计确定是否调整所述第一电子线路断路器的跳闸设置，所述跳闸设置包括短路条件，如果超过所述短路条件，则使所述第一电子线路断路器跳闸，从而将所述线路从所述节点断开；以及响应于确定将调整所述跳闸设置，产生表明对所述电子线路断路器的跳闸设置的修改的跳闸设置调整数据，以及向所述电子线路断路器传送信号从而使所述电子线路断路器根据所述修改调整所述跳闸设置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.08 US 13/227,6141.一种通过监测可获的短路电流SCCA估计引起配电系统中的电子线路断路器的跳闸设置的自动调整的方法，所述方法包括：接收第一电子线路断路器正在保护的线路中的节点处的SCCA估计；基于所述SCCA估计确定是否调整所述第一电子线路断路器的跳闸设置，所述跳闸设置包括短路条件，如果超过所述短路条件，则使所述第一电子线路断路器跳闸，从而将所述线路从所述节点断开；以及响应于确定将调整所述跳闸设置，产生表明对所述第一电子线路断路器的跳闸设置的修改的跳闸设置调整数据，以及向所述第一电子线路断路器传送信号从而使所述第一电子线路断路器根据所述修改调整所述跳闸设置。2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一电子线路断路器包括控制器，所述控制器被编程为使所述第一电子线路断路器跳闸以响应所述第一电子线路断路器监测的电流超过存储在所述第一电子线路断路器的存储器中的阈值，并且其中所述修改包括对短路跳闸设置的调整，以使所述短路跳闸设置引起所述第一电子线路断路器在所述第一电子线路断路器探测出的电流电平低于所述SCCA估计时跳闸。3.如权利要求1所述的方法，还包含：确定所述线路是所述配电系统的干线配电线路、馈线线路、还是支线线路；以及响应于确定所述线路为支线线路，设置所述第一电子线路断路器的跳闸设置为最小值。4.如权利要求1所述的方法，还包含：接收瞬时负载输入，该瞬时负载输入表明与连接到所述线路的瞬时负载相关的瞬时负载状况；以及根据所输入的所述瞬时负载状况设置所述第一电子线路断路器的过载跳闸设置。5.如权利要求4所述的方法，其中所述瞬时负载状况包括最大负载涌入电流分布，该最大负载涌入电流分布与所述瞬时负载相关且定义了所述瞬时负载的最大涌入电流。6.如权利要求1所述的方法，还包含接收表明系统配置的输入，所述系统配置识别所述配电系统中所述SCCA估计被确定处的节点和所述配电系统中的所述第一电子线路断路器的节点位置。7.如权利要求1所述的方法，其中产生跳闸调整数据包括接收表明影响对所述跳闸设置的修改的用户设置的输入。8.如权利要求7所述的方法，其中所述用户设置包括连接到所述线路的负载类型，其中所述负载类型包括瞬时负载。9.如权利要求1所述的方法，其中所述SCCA估计接收自短路电流可获性SCCA设备，所述SCCA设备被配置为监测所述SCCA设备连接到的线路的特性且基于所监测的特性确定所述SCCA估计。10.如权利要求9所述的方法，其中所述特性为电流，并且所述SCCA估计根据基于所述SCCA设备测量出的一组所监测的电流值的总谐波电流失真来确定。11.一种通过监测可获的短路电流SCCA估计来协调对安装在配电系统的预定节点处的电子线路断路器中的跳闸设置的调整的方法，所述方法包括：接收系统配置信息，所述系统配置信息表明所述配电系统中的节点中的能够报告SCCA估计的符合...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂莫西·李·史密斯，
申请(专利权)人：施耐德电气美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US