一种故障限流控制器和故障限流控制方法技术

本申请提供了一种故障限流控制器和故障限流控制方法，该故障限流控制器包括：采样模块、开关控制模块和主控制模块；各个模块中均内置有FPGA，各个模块之间通过预设协议进行通信采样模块用于采集主电路的电信号；主控制模块用于接收并对电信号进行解析处理，在解析结果表示主电路出现短路故障时，通过开关控制模块控制开关单元断开；从而实现在检测到电力设备出现短路故障时，控制电力设备进行限流，提高电力设备的安全性。高电力设备的安全性。高电力设备的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种故障限流控制器和故障限流控制方法


[0001]本专利技术属于电力电子
，更具体的说，尤其涉及一种故障限流控制器和故障限流控制方法。

技术介绍

[0002]电网运行中，负荷及电力设备自身都可能发生故障，导致线路中有超大的短路电流出现，部分大规模电力负荷中心甚至会出现短路电流超出现有断路器开断能力的现象，此情况会严重威胁电网安全运行；而且随着电网规模不断扩大，上述问题仍在加剧，因而如何有效的抑制故障电流成为了一项重要研究，故障电流限制器应运而生，作为核心的限流器的控制器的设计则至关重要。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种故障限流控制器和故障限流控制方法，用于在检测到的电力设备出现短路故障时，控制电力设备进行限流，提高电力设备的安全性。
[0004]本专利技术第一方面公开了一种故障限流控制器，包括：采样模块、开关控制模块和主控制模块；
[0005]所述采样模块、所述开关控制模块和所述主控制模块中均内置有FPGA，各个模块之间通过预设协议进行通信；
[0006]所述采样模块用于采集并对主电路的电信号进行处理后传输至所述主控制模块；
[0007]所述主控制模块用于接收到信号后进行解析处理，在解析结果表示所述主电路出现短路故障时，通过所述开关控制模块控制所述主电路中开关单元断开。
[0008]可选的，所述采样模块，包括：FPGA、第一光电转换模块、用于采集电流的电流线路和用于采集电压的电压线路；
[0009]各个线路将采集到的信号传输至所述FPGA；所述FPGA还通过所述第一光电转换模块发送信号至所述主控制模块；其中，所述电流线路和所述电压线路上从输入端到输出端均依次设置有各自的滤波电路、电压跟随器、A/D转换器。
[0010]可选的，所述采样模块还包括：第二光电转换模块；
[0011]FPGA还用于通过所述第二光电转换模块接收所述主控制模块的控制参数。
[0012]可选的，所述开关控制模块，包括：FPGA和第三光电转换模块，以及，依据所述FPGA发送的信号来控制所述开关单元通断的控制线路；
[0013]所述FPGA通过所述第三光电转换模块接收并依据所述主控制模块的控制指令，发送信号至所述控制线路；其中，所述控制线路从输入端到输出端依次设置有第一电平转换器、第一光电耦合器和继电器。
[0014]可选的，所述开关控制模块还包括：第四光电转换模块，以及，采集并发送所述开关状态至FPGA的采样线路；
[0015]所述FPGA还用于通过所述第四光电转换模块将采集到的所述开关状态发送至所
述主控制模块；其中，所述采样线路从输入端到输出端依次设置有降压电路、第二光电耦合器和第二电平转换器。
[0016]可选的，所述主控制模块，包括：故障辨识插件、主开关操控插件、FPGA；
[0017]所述故障辨识插件用于接收并依据所述采样模块采集到的电信号进行故障辨识并将辨识结果输出至所述FPGA；
[0018]所述FPGA依据所述辨识结果，通过所述主开关操控插件控制所述开关控制模块；
[0019]在所述开关控制模块具备采样功能时，所述主开关操控插件接收所述开关控制模块采集到的所述开关状态，并传输至所述FPGA。
[0020]可选的，所述主控制模块还包括：收发单元；
[0021]所述FPGA通过所述收发单元发送处理结果至所述上位机；以及接收所述上位机的控制指令。
[0022]可选的，所述所述采样模块和所述开关控制模块靠近所述主电路放置，与所述主控制模块通过光纤进行通信。
[0023]本专利技术第二方面公开了一种故障限流控制方法，应用于如本专利技术第一方面所述的故障限流控制器；所述故障限流控制方法包括：
[0024]采集主电路的电信号；
[0025]依据所述电信号，判断所述主电路是否出现短路故障；
[0026]若主电路出现短路故障，则控制所述主电路中的开关单元中至少一个开关断开。
[0027]可选的，所述依据所述电压和电流，判断所述主电路是否出现短路故障包括：
[0028]依据所述电信号计算电压上升率和电流上升率；
[0029]判断是否满足所述主电路的电压值大于电压限值、所述主电路的电流值大于电流限值、所述主电路的电压上升率大于电压上升率限值，以及，所述主电路的电流上升率大于电流上升率限值中的至少一个；
[0030]若满足，则判定所述主电路出现短路故障。
[0031]可选的，在采集主电路的电信号之前，还包括：
[0032]控制所述开关单元中的全部开关均闭合。
[0033]可选的，所述控制所述开关单元中的全部开关均闭合之前，还包括：
[0034]设置或更新所述电压限值、所述电流限值、所述电压上升率限值和所述电流上升率限值。
[0035]可选的，控制所述主电路中的开关单元中至少一个开关断开包括：
[0036]控制所述主电路中的开关单元中全部开关均断开。
[0037]可选的，在所述开关单元中的至少一个开关断开后，还包括：
[0038]向后台上送数据。
[0039]从上述技术方案可知，本专利技术提供的一种故障限流控制器，包括：采样模块、开关控制模块和主控制模块；采样模块用于采集主电路的电信号；主控制模块用于接收并对电信号进行解析处理，在解析结果表示主电路出现短路故障时，通过开关控制模块控制开关单元断开；从而实现在检测到电力设备出现短路故障时，控制电力设备进行限流，提高电力设备的安全性。
附图说明
[0040]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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0041]图1是本专利技术实施例提供的一种故障限流控制器的示意图；
[0042]图2是现有技术提供的一种限流器的示意图；
[0043]图3是本专利技术实施例提供的一种故障限流控制器的策略图；
[0044]图4是本专利技术实施例提供的一种故障限流控制器中采样模块的示意图；
[0045]图5是本专利技术实施例提供的一种故障限流控制器中开关控制模块的示意图；
[0046]图6是本专利技术实施例提供的一种故障限流控制器中主控制模块的示意图；
[0047]图7是本专利技术实施例提供的一种故障限流控制器的应用场景的示意图；
[0048]图8是本专利技术实施例提供的一种故障限流控制方法的流程图。
具体实施方式
[0049]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种故障限流控制器，其特征在于，包括：采样模块、开关控制模块和主控制模块；所述采样模块、所述开关控制模块和所述主控制模块中均内置有FPGA，各个模块之间通过预设协议进行通信；所述采样模块用于采集并对主电路的电信号进行处理后传输至所述主控制模块；所述主控制模块用于接收到信号后进行解析处理，在解析结果表示所述主电路出现短路故障时，通过所述开关控制模块控制所述主电路中开关单元断开。2.根据权利要求1所述的故障限流控制器，其特征在于，所述采样模块，包括：FPGA、第一光电转换模块、用于采集电流的电流线路和用于采集电压的电压线路；各个线路将采集到的信号传输至所述FPGA；所述FPGA还通过所述第一光电转换模块发送信号至所述主控制模块；其中，所述电流线路和所述电压线路上从输入端到输出端均依次设置有各自的滤波电路、电压跟随器、A/D转换器。3.根据权利要求2所述的故障限流控制器，其特征在于，所述采样模块还包括：第二光电转换模块；FPGA还用于通过所述第二光电转换模块接收所述主控制模块的控制参数。4.根据权利要求1所述的故障限流控制器，其特征在于，所述开关控制模块，包括：FPGA和第三光电转换模块，以及，依据所述FPGA发送的信号来控制所述开关单元通断的控制线路；所述FPGA通过所述第三光电转换模块接收并依据所述主控制模块的控制指令，发送信号至所述控制线路；其中，所述控制线路从输入端到输出端依次设置有第一电平转换器、第一光电耦合器和继电器。5.根据权利要求4所述的故障限流控制器，其特征在于，所述开关控制模块还包括：第四光电转换模块，以及，采集并发送所述开关状态至FPGA的采样线路；所述FPGA还用于通过所述第四光电转换模块将采集到的所述开关状态发送至所述主控制模块；其中，所述采样线路从输入端到输出端依次设置有降压电路、第二光电耦合器和第二电平转换器。6.根据权利要求1所述的故障限流控制器，其特征在于，所述主控制模块，包括：故障辨识插件、主开关操控插件、FPGA；所述故障辨识插件用于接收并依据所述采样模块采集到的电信号进行故障辨识并将辨识结果输出至所述FPGA；所述FPGA依据所述辨识结果，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：马亮，唐先明，石楠，李毅，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：