用于电路断路器的受控开关的系统和方法以及电路断路器技术方案

描述一种电路断路器的受控开关的方法。该方法包括在启动时间来启动电路断路器的操作，所述启动时间可通过计算启动时间函数相对于命令时刻的值来从启动时间函数得出。所述启动时间函数是命令时刻和命令延迟时间的总和。所述启动时间函数依赖于第一参数和第二参数。下列中的至少一个：启动时间函数相对第一参数的偏导数依赖于第二参数；以及启动时间函数相对第二参数的偏导数依赖于第一参数。此外，描述用于按照方法的受控开关的系统以及包括该系统的电路断路器。

【技术实现步骤摘要】
用于电路断路器的受控开关的系统和方法以及电路断路器
本公开涉及用于优化电路断路器的受控开关的方法。
技术介绍
电路断路器的受控开关能够被理解为一种控制电路断路器的操作以使得电流启动或接触部分离在电参考信号具有有利相位角的时间发生的技术。电参考信号例如可以是经过电路断路器的电流或者参考电压。对于受控开关，电路断路器的操作时间的准确预测是必要的。电路断路器的操作时间可展现统计波动；此外，它们可根据驱动器中存储的参数(例如温度、控制电压、空闲时间或能量)而改变。所考虑的参数的数量通常受到限制。通常，按照用于可影响操作时间的参数中的每个的预定义补偿函数，分别针对电路断路器闭合和打开，为相应参数计算单独补偿值。此外，操作时间的预测通常包括对于那个电路断路器操作的全部单独补偿值的考虑，如在FRÖHLICH等人的“ControlledSwitchingofHVACCircuitBreakers”(Électra.April1999，No.183，第43至73页)中所述的。预测的操作时间的精度可受到限制，这将引起非理想受控开关的性能。因此，本公开的目的是要至少部分克服现有技术中的上述问题的至少一部分。
技术实现思路
鉴于以上所述，提供了一种用于电路断路器的受控开关的方法。该方法包括在可从启动时间函数得出的启动时刻来启动电路断路器的操作。启动时间函数依赖于第一参数和第二参数。启动时间函数相对于第一参数的偏导数依赖于第二参数，和/或启动时间函数相对于第二参数的偏导数依赖于第一参数。此外，提供了一种用于电路断路器的受控开关的系统。该系统配置用于执行按照本文所述方面的受控开关的方法，特别是如权利要求1至10中的任一项所述的方法。另外，提供了一种电路断路器。该电路断路器包括第一端子、第二端子和至少一个活动接触部（movablecontact）。该电路断路器还包括用于按照本文所述方面的受控开关的系统，特别是如权利要求11至14中的任一项所述的系统。按照另一方面，提出了一种用于电路断路器的受控开关的方法。该方法包括在可从启动时间函数得出的启动时间来启动电路断路器的操作。启动时间函数可依赖于第一参数。第一参数可以是自预定时间点以来的电路断路器的操作的总数、电路断路器的总服务中（in-service）时间以及电路断路器的累积中断电流中的任一个。可改进与电路断路器的操作时间有关的预测的精度。启动时间函数可依赖于第二参数。启动时间函数可以是依赖于第一参数的第一补偿函数和依赖于第二参数的第二补偿函数的总和。更一般来说，启动时间函数可以是复合函数，第一补偿函数和第二补偿函数的总和是启动时间函数的内函数。能够与本文所述实施例相组合的另外的优点、特征、方面和细节根据从属权利要求、权利要求组合、描述和附图是显而易见的。附图说明下面将参照附图描述细节，其中图1是图示电路断路器的受控开关的原理的图表；图2a和图2b是示范补偿函数的图表；图3a和图3b是图示示范补偿函数如何依赖于两个参数的图表；图4a和图4b是图示因改变的机械散射值（mechanicalscattervalue）引起的目标开关时刻的调整的图表；以及图5是按照本公开的方面的电路断路器的示意图。具体实施方式现在将详细参照各个实施例，各个实施例的一个或多个示例在每个附图中被图示。每个示例通过解释的方式来提供，而不是意为限制。例如，作为一个实施例的组成部分所图示或所述的特征能够用在任何其它实施例上或者与其结合使用，以产生又一实施例。预计本公开包括这类修改和变更。在附图的以下描述内，相同参考数字表示相同或类似组件。通常，仅描述相对于单独实施例的差异。除非另有指定，否则一个实施例中的一部分或方面的描述也能够适于另一个实施例中的对应部分或方面。图1是图示电路断路器的受控开关的原理的图表。在命令时刻21发出电路断路器启动命令11，该命令时刻21特别地在主信号10的随机相位角处发生。主信号可以是电参考信号。主信号例如可以是电压或电流。在启动时刻22发出受控(特别是延迟)电路断路器启动命令12。命令时刻21与启动时刻22之间的时间间隔是命令延迟时间31。受控开关包括选择命令延迟时间31，使得电路断路器在目标开关时刻20进行操作，该目标开关时刻20通常在被认为对功率系统、电路断路器和/或被开关的负载是有利的相位角处被选择。从电路断路器的预测目标开关时刻20和估计操作时间32来得出启动时刻22。在本公开的上下文中，“操作时间”可被理解为“开关时间”。估计操作时间可被不同参数影响，并且通常偏离电路断路器的标称操作时间。利用补偿函数，能够考虑不同参数对操作时间的影响，以改进受控开关精度。图2a和图2b是示范补偿函数的图表。在两个图表中，示出作为参数p的函数、与电路断路器的标称操作时间的偏差D。在图2a中，补偿函数是分段线性函数。输入参数p可以是温度，特别是电路断路器或者电路断路器周围的空气的温度。在图2b中，补偿函数是代数函数。参数p可以是电路断路器的空闲时间。在本公开的上下文中，电路断路器的操作时间例如可被理解为电路断路器的打开时间或闭合时间。打开时间特别要理解为激励处于闭合状态中的电路断路器的开路的时间与电路断路器达到打开状态的时间之间的时间间隔。闭合时间特别要理解为激励处于打开状态中的电路断路器的闭路的时间与电路断路器达到闭合状态的时间之间的时间间隔。更特别地，电路断路器的打开或闭合状态要被理解为其中电路断路器的接触部分别打开或闭合的状态。图3a和图3b是图示示范补偿函数如何依赖于两个参数的图表。示出作为参数p的函数、与电路断路器的标称操作时间的偏差D。参数p可以是电路断路器的空闲时间。图3a示出对于如下情况的补偿函数：电路断路器处于新条件，即，具有等于零的自调试以来的操作的总数n。图3b示出对于n等于8000的补偿函数。如能够看到，补偿函数的饱和值s依赖于操作的总数n。饱和值可按照等式s=a∙n而依赖于操作的总数，其中“a”为比例因子。图4a和图4b是图示因改变的机械散射值引起的目标开关时刻的调整的图表。与图4a相比，目标开关时刻在图4b中被移位，以便使最高预计开关瞬变为最小。水平线表示电路断路器闭合期间的最大预击穿电压。图4b中的增加的机械散射值(MSV)要求目标偏移的增加，以便保持跨电路断路器的电压以及电路断路器的介电耐受性的左和右相交点之间的平衡。作为本公开的一部分，提出了一种用于电路断路器的受控开关的方法。该方法包括在可从启动时间函数得出的启动时刻来启动电路断路器的操作。在图1中，在示范图表中指示启动时刻22。为了说明的目的，可参照以上提供的图1和对应描述。启动时间函数可依赖于第一参数。按照方面，该方法可还包括从启动时间函数来得出启动时刻。启动电路断路器的操作可包括激励电路断路器的开路和闭路中的任一个。特别地，启动电路断路器的操作可被理解为构成电路断路器的开路和闭路中的任一个的激励。在本公开的上下文本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电路断路器的受控开关的方法，所述方法包括在启动时刻来启动所述电路断路器的操作，所述启动时刻可通过计算启动时间函数相对于命令时刻的值来从所述启动时间函数得出；/n所述启动时间函数是所述命令时刻和命令延迟时间的总和；/n所述启动时间函数依赖于第一参数和第二参数；以及下列中的至少一个：/n所述启动时间函数相对于所述第一参数的偏导数依赖于所述第二参数，以及/n所述启动时间函数相对于所述第二参数的偏导数依赖于所述第一参数。/n

【技术特征摘要】
20190516 EP 19174889.61.一种用于电路断路器的受控开关的方法，所述方法包括在启动时刻来启动所述电路断路器的操作，所述启动时刻可通过计算启动时间函数相对于命令时刻的值来从所述启动时间函数得出；
所述启动时间函数是所述命令时刻和命令延迟时间的总和；
所述启动时间函数依赖于第一参数和第二参数；以及下列中的至少一个：
所述启动时间函数相对于所述第一参数的偏导数依赖于所述第二参数，以及
所述启动时间函数相对于所述第二参数的偏导数依赖于所述第一参数。


2.如权利要求1所述的方法，所述启动时间函数还依赖于第三参数；
所述启动时间函数相对于所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数中的任一个参数的偏导数依赖于所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数的相应的其它两个参数。


3.如权利要求1所述的方法，其中启动电路断路器的操作包括激励所述电路断路器的开路和闭路中的任一个。


4.如前述权利要求中的任一项所述的方法，所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数中的任一个参数是下列中的任一个：控制电压、驱动器的所存储能量、温度、空闲时间、中断器中的气体密度或气体压力以及电路断路器驱动器中的流体或气体的压力。


5.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数中的任一个参数是下列中的任一个：
自预定时间点以来的所述电路断路器的操作的总数；
自预定时间点以来的所述电路断路器的总服务中时间；以及
自预定时间点以来的所述电路断路器的累积中断电流。


6.如权利要求4所述的方法，所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数中的任一个参数是下列中的任一个：
自预定时间点以来的所述电路断路器的操作的总数；
自预定时间点以来的所述电路断路器的总服务中时间；以及
自预定时间点以来的所述电路断路器的累积中断电流。


7.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，所述启动时间函数是复合函数；
所述启动时间函数的内函数是第一子函数和第二子函数的加权乘法和加权除法中的一个；
所述第一子函数依赖于所述第一参数，而所述第二子函数依赖于所述第二参数。


8.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：M施塔内克，U帕利克，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH