一种智能断路器自适应保护方法技术

本发明专利技术提供一种智能断路器自适应保护方法，其包括学习阶段：根据某一时间段内的运行工况，确定断路器自适应电流保护定值的区间取值策略，不同运行工况对应不同的保护定值；开启保护阶段：根据当前的运行工况，确定当前工况下的自适应电流保护定值；自适应阶段：根据当前一个时间段内的电流变化趋势，动态调整电流保护定值，同时优化保护定值区间取值策略；上述三个阶段相互配合，完成智能断路器的自适应保护。本发明专利技术可以根据现场运行工况，灵活动态调整智能断路器电流保护定值，既能确保断路器感知故障的灵敏度，又能减少避免“过灵敏”产生的误动，提高了断路器保护的灵活性和可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种智能断路器自适应保护方法


[0001]本专利技术涉及电力系统领域，具体涉及一种智能断路器自适应保护方法。

技术介绍

[0002]电流断路器(以下简称断路器)是一种用于在正常工作条件下接通、承载和分断电流，以及在规定条件下，当电流达到一个规定值时使触头断开的机械开关电器。其主要用来对人身提供间接接触保护，也可用来防止因设备绝缘损坏，产生接地故障电流而引起的火灾危险，并可用来分配电能和保护线路及电源设备的过载和短路，还可作线路的不频繁转换和电动机不频繁启动之用。
[0003]目前断路器的保护定值一般在出厂前或安装时进行设置，一旦设置完成就不再做调整，随着时间的推移及环境工况的变化，断路器的运行可能出现异常情况，体现在：(1)发生触电或短路情况时，断路器不跳闸，反映了断路器感知故障的灵敏度下降，引起故障扩大化；(2)没有发生故障的情况下，断路器经常跳闸，且一旦跳闸了，断路器也重合不上，反映了断路器感知过于灵敏，影响了线路的正常供电。

技术实现思路

[0004]为解决以上技术问题，本专利技术提供了一种智能断路器自适应保护方法，其可以根据现场运行工况，灵活动态调整断路器的保护定值，既能确保断路器感知故障的灵敏度，又能减少避免“过灵敏”产生的误动。
[0005]一种智能断路器自适应保护方法，包括：
[0006]学习阶段：根据某一时间段内的运行工况，确定断路器自适应电流保护定值的区间取值策略，不同运行工况对应不同的保护定值；
[0007]开启保护阶段：根据当前的运行工况，确定当前工况下的自适应电流保护定值；
[0008]自适应阶段：根据当前一个时间段内的电流变化趋势，动态调整电流保护定值，同时优化保护定值区间取值策略；
[0009]上述三个阶段相互配合，完成智能断路器的自适应保护。
[0010]优选的是，所述某一时间段可设置，取值范围为30-100天；所述当前一个时间段可设置，取值范围为60-200秒。
[0011]上述任一方案优选的是，针对智能断路器的电流保护，在学习阶段包括：
[0012]步骤11：预设参数电流保护定值C_I
dz4
、延时定值C_T
dz4
；；延时初始时间t
d0
，对于第n级智能断路器与第n+1级智能断路器的延时初始时间，存在关系t
d0
(n+1)＝t
d0
(n)+Δt
ys
，其中Δt
ys
表示第n级智能断路器与第n+1级智能断路器之间的延时，其取值范围为0～100ms；电流保护反时限动作延时T
dz
满足关系式：
[0013][0014]步骤12：在过渡期内，智能断路器按照步骤11中设置的参数运行，得出正常情况下电流最大值I
max
，并计算电流保护定值与电流最大值之间的倍率然后根据倍率β
i_φ
得到新的电流保护定值CN1_I
dz4
的取值；
[0015]步骤13：将新的电流保护定值CN1_I
dz4
划分为N个保护定值空间，则第i个保护定值空间对应的电流保护定值其中i＝0,1,2...N-1；
[0016]步骤14：对N个保护定值空间的对应的电流保护定值CN1_I
dz4
进行温度和湿度校正，校正后的电流保护定值CN_I
dz4
(i)＝k2*k3*CN1_I
dz4
(i)，其中k2为温度校正系数，k3为湿度校正系数；
[0017]步骤15：对校正后的电流保护定值CN_I
dz4
划分为N个取值空间，第i取值空间为其中C_I1(i)和C_I2(i)分别表示第i取值空间的上限和下限，当i＝0时，表示第1个定值空间，其上限C_I1(0)＝0；当i＝N-1时，表示第N个空间，其下限C_I2(N-1)＝+∞；对于0＜i≤N-1的定值空间，其上限对于0≤i＜N-1的定值空间，其下限其中K4＝0.9，K5＝1.1，K4和K5为系数。
[0018]上述任一方案优选的是，步骤12中，如果β
i_φ
＞10，取新的电流保护定值CN1_I
dz4
＝k1*I
max
，4≤k1≤5；如果5＜β
i_φ
≤10，取新的电流保护定值CN1_I
dz4
＝k1*I
max
，3≤k1＜4；如果β
i_φ
＜5，取新的电流保护定值CN1_I
dz4
＝k1*I
max
，2≤k1＜3；对CN1_I
dz4
通过四舍五入取整数。
[0019]上述任一方案优选的是，当温度T＜15℃,k2＝0.95，当温度T＞32℃,k2＝1.05，当温度T取其它值，k2＝1；当湿度W＜75％,k3＝0.85，当湿度W＞90％,k3＝1.15，当湿度T取其它值，k3＝1。
[0020]上述任一方案优选的是，针对智能断路器的电流保护，在开启保护阶段包括：
[0021]步骤21：当电流采样有效值Δi
φ_bx
在第i个取值空间内且Δi
φ_bx
＞CN_I
dz4
(i)时，保护启动，按式1-1中的T
dz
延时动作；
[0022]步骤22：当初始态Δi
φ_bx
(0)≤C_I
dz4
(出厂时定值)，且时，其对应的电流保护定值自适应为CN_I
dz4
(i)；若电流采样有效值存在取值交叉，即Δi
φ_bx
(n)既也或则Δi
φ_bx
(n)属于范围较大的取值空间，即或n表示第n个采样周期；
[0023]步骤23：当Δi
φ_bx
(n)≤CN_I
dz4
(i)且：
[0024]1)Δi
φ_bx
(n)＜C_I1(i)，且持续时间≥Δt时，Δi
φ_bx
(n)所属于的对应的取值范围自适应下调，计算规则同上述步骤22，即Δi
φ_bx
(n)自适应新的取值范围j＝0,或1，或2，....或i-1，对应的电流保护定值也自适应对应下调到CN_I
dz4
(j)；
[0025]2)Δi
φ_bx
(n)＞C_I2(i)，持续时间≥Δt时，Δi
φ_bx
(n)所属于的对应的取值范围自适应上调，计算规则同上述步骤22，即Δi
φ_bx
(n)自适应新的取值范围j＝i+1,或i+2，或2，....或N-1，对应的电流保护定值也自适应对应上调到CN_I
dz4
(j)；
[0026]3)其它情况下，和CN_I
dz4
(j)均保持不变。
[0027]上述任一方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能断路器自适应保护方法，包括：学习阶段：根据某一时间段内的运行工况，确定断路器自适应电流保护定值的区间取值策略，不同运行工况对应不同的保护定值；开启保护阶段：根据当前的运行工况，确定当前工况下的自适应电流保护定值；自适应阶段：根据当前一个时间段内的电流变化趋势，动态调整电流保护定值，同时优化保护定值区间取值策略；上述三个阶段相互配合，完成智能断路器的自适应保护。2.如权利要求1所述的智能断路器自适应保护方法，其特征在于：所述某一时间段可设置，取值范围为30-100天；所述当前一个时间段可设置，取值范围为60-200秒。3.如权利要求2所述的智能断路器自适应保护方法，其特征在于：在学习阶段包括：步骤11：预设参数保护定值C_I
dz4
、延时定值C_T
dz4
；；延时初始时间t
d0
，对于第n级智能断路器与第n+1级智能断路器的延时初始时间，存在关系t
d0
(n+1)＝t
d0
(n)+Δt
ys
，其中Δt
ys
表示第n级智能断路器与第n+1级智能断路器之间的延时，其取值范围为0～100ms；电流保护反时限动作延时T
dz
满足关系式：步骤12：在过渡期内，智能断路器按照步骤11中设置的参数运行，得出正常情况下电流最大值I
max
，并计算电流保护定值与电流最大值之间的倍率然后根据倍率β
i_φ
得到新的电流保护定值CN1_I
dz4
的取值；步骤13：将新的电流保护定值CN1_I
dz4
划分为N个保护定值空间，则第i个保护定值空间对应的电流保护定值其中i＝0,1,2...N-1；步骤14：对N个保护定值空间的电流保护定值CN1_I
dz4
进行温度和湿度校正，校正后的电流保护定值CN_I
dz4
(i)＝k2*k3*CN1_I
dz4
(i)，其中k2为温度校正系数，k3为湿度校正系数；步骤15：对校正后的电流保护定值CN_I
dz4
划分为N个取值空间，第i取值空间为其中C_I1(i)和C_I2(i)分别表示第i取值空间的上限和下限，当i＝0时，表示第1个定值空间，其上限C_I1(0)＝0；当i＝N-1时，表示第N个空间，其下限C_I2(N-1)＝+∞；对于0＜i≤N-1的定值空间，其上限对于0≤i＜N-1的定值空间，其下限其中K4＝0.9，K5＝1.1，K4和K5为系数。4.如权利要求3所述的智能断路器自适应保护方法，其特征在于：步骤12中，如果β
i_φ
＞10，取新的电流保护定值CN1_I
dz4
＝k1*I
ma
，4≤k1≤5；如果5＜β
i_φ
≤10，取新的电流保护定值CN1_I
dz4
＝k1*I
max
，3≤k1＜4；如果β
i_φ
＜5，取新的电流保护定值CN1_I
dz4
＝k1*I
max
，2≤k1＜3；对参数CN1_I
dz4
通过四舍五入取整数；步骤14中，当温度T＜15℃,k2＝0.95，当温度T＞
32℃,k2＝1.05，当温度T取其它值，k2＝1；当湿度W＜75％,k3＝0.85，当湿度W＞90％,k3＝1.15，当湿度T取其它值，k3＝1。5.如权利要求3所述的智能断路器自适应保护方法，其特征在于：在开启保护阶段包括：步骤21：当电流采样有效值Δi

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文，唐明群，孙大璟，沙凯旋，姜海涛，
申请(专利权)人：江苏其厚智能电气设备有限公司，
类型：发明
国别省市：