断路器相位控制开关系统和断路器控制单元技术方案

本发明专利技术涉及断路器相位控制开关技术领域，提供断路器相位控制开关系统和断路器控制单元，包括感知层、控制层与执行层构成的三层保护架构，所述感知层包括高精度CT/PT、温度传感器、振动传感器、局部放电UHF传感器和激光测距传感器，用于实时采集电流电压波形、机械振动频谱、绝缘放电信号等多维度故障特征参数，为保护决策提供基础数据支撑；所述控制层包括AI边缘计算盒、数字孪生引擎、联邦学习模块和5G通信模组，用于实现数据处理、相位预测及决策控制。通过引入AI预测算法结合高精度传感器和时间同步模块，将相位控制精度从传统的±1ms提升至±0.05ms，实现了两个数量级的提升，这种高精度的相位控制能够显著降低开关操作时的过电压和过电流冲击。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及断路器相位控制开关，具体为断路器相位控制开关系统和断路器控制单元。

技术介绍

1、在电力系统中，断路器作为关键的开关设备，其相位控制精度和响应速度直接影响电力系统的稳定性和可靠性。传统的断路器相位控制开关系统主要依赖机械触点和简单的过零检测技术，在面对现代电力系统中日益复杂的负载特性和故障场景时，逐渐暴露出诸多技术瓶颈。例如，传统系统的相位控制精度普遍在±1ms左右，难以满足光伏电站、数据中心等对供电质量要求极高的场景需求。

2、传统的断路器相位控制开关系统及控制单元在实际应用中，相位控制方面：传统系统采用过零检测方式，存在固有的检测延迟，且在谐波污染的电网环境中，过零点的判断容易出现偏差，导致相位控制精度不足，无法实现高精度的同步开关操作，进而影响电力设备的使用寿命和系统的稳定性，响应速度方面：传统机械断路器的动作时间通常在 10-50ms，对于一些快速变化的故障场景，如光伏电站夜间反送电等，这种响应速度难以在短时间内切断故障电流，可能导致设备损坏甚至扩大事故范围，保护功能方面：传统保护系统多基于单一的电流或电压参数进行故障判断本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.断路器相位控制开关系统，其特征在于，包括感知层、控制层与执行层构成的三层保护架构，所述感知层包括高精度CT/PT、温度传感器、振动传感器、局部放电UHF传感器和激光测距传感器，用于实时采集电流电压波形、机械振动频谱、绝缘放电信号等多维度故障特征参数，为保护决策提供基础数据支撑；

2.根据权利要求1所述的断路器相位控制开关系统，其特征在于，所述AI边缘计算盒采用STM32MP1+NPU架构，内置LSTM或Transformer模型，通过如下流程实现相位预测：获取过去10ms内1000点的波形数据作为输入，通过预训练模型预测未来3个过零点时间戳，计算最优开关时间，公式为：...

【技术特征摘要】

1.断路器相位控制开关系统，其特征在于，包括感知层、控制层与执行层构成的三层保护架构，所述感知层包括高精度ct/pt、温度传感器、振动传感器、局部放电uhf传感器和激光测距传感器，用于实时采集电流电压波形、机械振动频谱、绝缘放电信号等多维度故障特征参数，为保护决策提供基础数据支撑；

2.根据权利要求1所述的断路器相位控制开关系统，其特征在于，所述ai边缘计算盒采用stm32mp1+npu架构，内置lstm或transformer模型，通过如下流程实现相位预测：获取过去10ms内1000点的波形数据作为输入，通过预训练模型预测未来3个过零点时间戳，计算最优开关时间，公式为：

3.根据权利要求1所述的断路器相位控制开关系统，其特征在于，所述混合开关机构包括主通路真空灭弧室和并联通路1200v sic mosfet阵列，动作时序为：故障发生后内ai检测到故障，内sic导通，5ms内机械触头分离，之后sic关断。

4.根据权利要求1所述的断路器相位控制开关系统，其特征在于，所述多参数保护决策系统基于故障类型与检测参数构建逻辑矩阵，当检测到di/dt>5ka/ms且振动突增时，触发固态优先分断策略，分断时间<。

5.根据权利要求1所述的断路器相位控制开关系统，其特征在于，所述数字孪生运维平台基于ansys twin builder构建，包含电磁场模型、多体动力学模型和...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚成伟，尚韫韬，
申请(专利权)人：扬州卓逸智信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：