电源快切的控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电源快切的控制方法及装置，本发明专利技术在电网电源发生故障时，首先判断电网是否满足快速切换的条件，若满足则进行快速切换；否则判断电网是否满足同期捕捉切换的条件，若满足则进行同期捕捉切换，否则判断当前电源的母线残压是否等于预定值，在当前电源的母线残压等于所述预定值时，根据当前电源母线电压的相角确定进行同期捕捉切换需要等待的时间；之后判断进行同期捕捉切换需要等待的时间是否小于电源切换剩余时间，若是则闭锁残压切换，等待同期捕捉切换，否则对电网进行残压切换，从而完成了对故障电网的电源切换。上述切换方案能保证电动机在设定时间内不脱扣的情况下，优先采用同期捕捉切换，降低电网及其设备所承受的冲击。

【技术实现步骤摘要】
电源快切的控制方法及装置
本专利技术涉及电力系统自动装置领域，更具体涉及一种电源快切的控制方法及装置。
技术介绍
石化企业由于外部电网或内部供电网络故障或异常，造成生产装置非计划停工、供电电压大幅波动或短时断电(俗称“晃电”)的情况屡见不鲜。目前，石化企业解决供电可靠性的主要办法是一次系统采用双路或多路供电，再辅以二次系统采用快速切换装置(快切)实现电源的切换。快切的基本原理是根据电动机母线残压的变化，使母联迅速合闸，并使电动机和系统所受冲击在可承受范围内。一般地，高压电机的脱扣时间为500ms。在快切装置的切换方式上，可分为串联切换、并联切换、同时切换三种。目前我国由于国内断路器可靠性较低，一般采用串联切换，即在装置启动后，先跳开故障进线开关，再在合闸条件满足时，合上母联开关。串联切换一般有以下几种合闸控制方法：快速切换、同期捕捉切换以及残压切换。快速切换，在串联切换方式下，实现快速切换的条件为：母线和待并侧电源频差|df|<“快速切换频差”且母线和待并侧电源相差|dψ|<“快速切换相差”。满足上述条件既可以实现快速切换，快速切换是速度最快的合闸方式。同期捕捉切换，当快速切换不成功时，同期捕捉切换是一种最佳的后备切换方式，它对电网及设备的影响最小。同期捕捉切换的原理是实时跟踪母线电压和待并侧电源电压的频差和角差变化，以同相点作为合闸目标点，实现电源的切换。残压切换，当母线电压衰减到原电压的20％－40％实现的切换称为残压切换。一般认为，残压切换能保证电动机安全，但切换速度最慢，停电时间最长。残压切换的实现条件为：母线电压<“残压切换电压幅值”。但是，残压切换也可能会使电网及设备受到比较大的冲击，特别是在故障进线所连母线的电压相角与健全母线的电压相角相差180度时，可能对电网及其设备造成较大的冲击。现有技术中快切装置采用的方法是：对以上三种合闸方法的条件进行判断，当任意一种合闸方法的条件满足时，立即进行合闸。但是，故障的持续时间及异步电动机的比例对快切影响很大。在断开故障进线后，若故障的持续时间较长，或者异步电动机所占的比例较小，则很可能在跳开故障进线后，优先满足残压切换的条件，然后才满足同期捕捉切换的条件，即现有的快切装置在合闸时，有可能优先采用对电网及设备冲击较大的残压切换，从而造成对电网即设备的损害。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是如何在电网允许的最长失压时间内选择对电网以及设备损伤最小的电源切换方式进行电源切换。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电源快切控制方法,所述方法包括以下步骤：电网电源发生故障，判断电网是否满足快速切换的条件，若满足快速切换的条件，则对电网电源进行快速切换；若不满足快速切换的条件，则判断电网是否满足同期捕捉切换的条件，若满足同期捕捉切换的条件，则对电网进行同期捕捉切换；若不满足同期捕捉切换的条件，则判断当前电网电源的母线残压是否等于预定值，在当前电网电源的母线残压等于所述预定值时，根据当前电网电源的母线电压的相角确定进行同期捕捉切换需要等待的时间；判断进行同期捕捉切换需要等待的时间是否小于电源切换剩余时间，若是则闭锁残压切换，等待同期捕捉切换，否则对电网进行残压切换。优选地，所述方法确定进行同期捕捉切换需要等待的时间包括以下步骤：根据当前电网电源的母线电压的相角确定相角变化速度和加速度；根据所述相角、相角变化速度和相角变化加速度确定同期捕捉切换需要等待的时间。优选地，所述方法利用下面公式确定同期捕捉切换需要等待的时间t：式中，v表示所述相角变化速度的绝对值，ψ表示所述相角，a表示所述相角变化加速度。优选地，所述电源切换剩余时间tm利用如下公式计算：tm＝tmax-tn式中，tmax为电网的最大允许失压时长，tn为以故障发生时刻开始计时到当前时刻所计得的时长。优选地，所述对电网进行残压切换包括以下步骤：判断电网是否满足残压切换的条件，若满足残压切换的条件，则对电网电源进行残压切换。对应于上述方法本专利技术还公开了一种电源快切控制装置，所述装置包括第一判断模块、第二判断模块、第三判断模块以及切换模块；其中所述第三判断模块包括计算处理子模块；所述第一判断模块用于在电网电源发生故障时，判断电网是否满足快速切换的条件，若满足快速切换的条件，则发送第一切换命令给所述切换模块，由所述切换模块对电网电源进行快速切换；所述第二判断模块用于在不满足快速切换的条件时，判断电网是否满足同期捕捉切换的条件，若满足同期捕捉切换的条件，则发送第二切换命令给所述切换模块，由所述切换模块对电网进行同期捕捉切换；所述第三判断模块用于在不满足同期捕捉切换的条件时，判断当前电网电源的母线残压是否等于预定值，在当前电网电源的母线残压等于所述预定值时，由所述计算处理子模块根据当前电网电源的母线电压的相角确定进行同期捕捉切换需要等待的时间；并且所述第三判断模块还用于判断进行同期捕捉切换需要等待的时间是否小于电源切换剩余时间，若是则闭锁残压切换，否则发送第三切换命令给所述切换模块，由所述切换模块对电网进行残压切换。优选地，所述计算处理子模块包括第一计算单元以及第二计算单元；所述第一计算单元用于根据当前电网电源的母线电压的相角确定相角变化速度和加速度；所述第二计算单元用于根据所述相角、相角变化速度和相角变化加速度确定同期捕捉切换需要等待的时间。优选地，所述第二计算单元利用下面公式确定同期捕捉切换需要等待的时间t：式中，v表示所述相角变化速度的绝对值，ψ表示所述相角，a表示所述相角变化加速度。优选地，所述计算处理子模块还包括第三计算单元，所述第三计算单元利用如下公式计算所述电源切换剩余时间tm：tm＝tmax-tn式中，tmax为电网的最大允许失压时长，tn为以故障发生时刻开始计时到当前时刻所计得的时长。优选地，所述装置还包括第四判断模块，所述第四判断模块用于在进行同期捕捉切换需要等待的时间不小于电源切换剩余时间时，判断电网是否满足残压切换的条件，若满足残压切换的条件，则发送第四切换命令给所述切换模块，由所述切换模块对电网电源进行残压切换。本专利技术提供了一种电源快切的控制方法及装置，本专利技术在电网电源发生故障时，首先判断电网是否满足快速切换的条件，若满足则进行快速切换；否则判断电网是否满足同期捕捉切换的条件，若满足则进行同期捕捉切换，否则判断当前电网电源的母线残压是否等于预定值，在当前电网电源的母线残压等于所述预定值时，根据当前电网电源的母线电压的相角确定进行同期捕捉切换需要等待的时间；之后判断进行同期捕捉切换需要等待的时间是否小于电源切换剩余时间，若是则闭锁残压切换，等待同期捕捉切换，否则对电网进行残压切换，从而完成了对故障电网的电源切换。上述切换方案能保证电动机在设定时间内不脱扣的情况下，优先采用同期捕捉切换，降低电网及其设备所承受的冲击，减少合闸断路器的合闸电压，并提高电网的安全性，延长设备使用寿命，使电源快切对企业电网及设备的不良影响最小。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源快切控制方法,其特征在于，所述方法包括以下步骤：电网电源发生故障，判断电网是否满足快速切换的条件，若满足快速切换的条件，则对电网电源进行快速切换；若不满足快速切换的条件，则判断电网是否满足同期捕捉切换的条件，若满足同期捕捉切换的条件，则对电网进行同期捕捉切换；若不满足同期捕捉切换的条件，则判断当前电网电源的母线残压是否等于预定值，在当前电网电源的母线残压等于所述预定值时，根据当前电网电源的母线电压的相角确定进行同期捕捉切换需要等待的时间；判断进行同期捕捉切换需要等待的时间是否小于电源切换剩余时间，若是则闭锁残压切换，等待同期捕捉切换，否则对电网进行残压切换。

【技术特征摘要】
1.一种电源快切控制方法,其特征在于，所述方法包括以下步骤：电网电源发生故障，判断电网是否满足快速切换的条件，若满足快速切换的条件，则对电网电源进行快速切换；若不满足快速切换的条件，则判断电网是否满足同期捕捉切换的条件，若满足同期捕捉切换的条件，则对电网进行同期捕捉切换；若不满足同期捕捉切换的条件，则判断当前电网电源的母线残压是否等于预定值，在当前电网电源的母线残压等于所述预定值时，根据当前电网电源的母线电压的相角确定进行同期捕捉切换需要等待的时间；判断进行同期捕捉切换需要等待的时间是否小于电源切换剩余时间，若是则闭锁残压切换，等待同期捕捉切换，否则对电网进行残压切换。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法确定进行同期捕捉切换需要等待的时间包括以下步骤：根据当前电网电源的母线电压的相角确定相角变化速度和加速度；根据所述相角、相角变化速度和相角变化加速度确定同期捕捉切换需要等待的时间。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法利用下面公式确定同期捕捉切换需要等待的时间t：式中，v表示所述相角变化速度的绝对值，ψ表示所述相角，a表示所述相角变化加速度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电源切换剩余时间tm利用如下公式计算：tm＝tmax-tn式中，tmax为电网的最大允许失压时长，tn为以故障发生时刻开始计时到当前时刻所计得的时长。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对电网进行残压切换包括以下步骤：判断电网是否满足残压切换的条件，若满足残压切换的条件，则对电网电源进行残压切换。6.一种电源快切控制装置,其特征在于，所述装置包括第一判断模块、第二判断模块、第三判断模块以及切换模块；其中所述第三判断模块包括计算处理子模块；所述第一判断模块用于在电网电源发生故障时，判断电网是否满足快速切换的条件，若满足快速切换的条件，则发送第一切换命令给所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘维功，钱志红，祁宇，杜红勇，李君，李琼，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11