智能變電站斷路器與二次設備融合技術(shù)深化研究及裝置研制

3.2 開(kāi)關(guān)量采集及變位判斷程序的實(shí)現

　　開(kāi)關(guān)量的采集程序主要由主控芯片STM32F407來(lái)處理完成，采用定時(shí)器設置了每隔1ms對開(kāi)關(guān)量進(jìn)行一次數據的采集，同時(shí)判斷是否發(fā)生變位。若發(fā)生變位則記錄下發(fā)生變位的時(shí)間，同時(shí)記錄變位狀態(tài)(斷路器等高壓開(kāi)關(guān)設備的斷開(kāi)或者閉合)。確定變位之后，將相關(guān)的變位時(shí)間和變位狀態(tài)信息數據發(fā)送給ARM處理器，由ARM對開(kāi)關(guān)量信息進(jìn)行處理;若沒(méi)有發(fā)生變位則不需要傳送。圖6為開(kāi)關(guān)量信號采集處理的軟件流程圖。

　　開(kāi)關(guān)量信號采樣的可靠性對于整個(gè)系統能否正常穩定地工作，起著(zhù)重要的作用^[18-20]。開(kāi)關(guān)量信號在采集過(guò)程中存在抖動(dòng)現象。開(kāi)關(guān)量抖動(dòng)就是由于開(kāi)關(guān)量在輸入過(guò)程中受到外界干擾使得采樣通道采集到錯誤的開(kāi)關(guān)狀態(tài)并上報給主控層進(jìn)而產(chǎn)生告警信息，影響了整個(gè)系統的可靠性。為了確保開(kāi)關(guān)信號的實(shí)時(shí)性與準確性，在本文的軟件設計中，筆者加入了去抖算法。給定一個(gè)固定時(shí)間T，當信號發(fā)生時(shí)，如果信號抖動(dòng)時(shí)間△t小于T，之后進(jìn)入一個(gè)穩定的狀態(tài)，則認為開(kāi)關(guān)量發(fā)生變位并取抖動(dòng)之前的時(shí)間為SOE(帶變位時(shí)標的開(kāi)關(guān)信息的事件順序記錄)時(shí)間;當抖動(dòng)時(shí)間△t大于T時(shí)，則認為開(kāi)關(guān)量輸入信號受到干擾，應放棄本次判斷，并重新采集。

4 實(shí)驗驗證

　　按照圖1和圖2所示的斷路器智能化改造方案和實(shí)現斷路器的智能化控制方面搭建與試制了一臺智能斷路器的控制器實(shí)驗裝置。在實(shí)驗裝置中(圖7)，開(kāi)入系統能夠實(shí)現直流220V的16路相互隔離的開(kāi)入信號，在開(kāi)出系統中，優(yōu)先選擇使用了IGBT作為開(kāi)出控制開(kāi)關(guān)器件，容量可達AC/DC 220V/10A。

　　筆者以252kV斷路器為實(shí)驗對象(圖7所示)，對該實(shí)驗裝置進(jìn)行了試驗，在開(kāi)入端口處直接接入220V的直流開(kāi)入信號，智能控制器能夠監測到開(kāi)入量的變化。同時(shí)利用調試按鈕和主控板，逐路給出開(kāi)出信號，開(kāi)出信號能夠正確控制分、合閘操作。Modbus通信正常，能夠將采集到的溫濕度值及開(kāi)入量值傳送至狀態(tài)監測系統，很好的監測到了斷路器的各個(gè)狀態(tài)信息。這直接證明了本文提出的智能變電站斷路器與二次設備的融合技術(shù)研究的合理性和理論分析的正確性。

5 結論

　　智能化是斷路器的重要發(fā)展方向，本文在分析和研究當前國內外智能斷路器的基礎上，深入分析了智能斷路器應具備的各種智能功能。在此基礎上，結合252kV斷路器為試驗對象研制開(kāi)發(fā)了智能斷路器的控制器。通過(guò)研究本文獲得以下成果：

　　(1)通過(guò)檢測單元、控制單元和執行單元的密切配合，真正實(shí)現了斷路器等高壓開(kāi)關(guān)設備的智能化控制;

　　(2)通過(guò)對傳統開(kāi)出系統的比較，認為傳統開(kāi)出系統無(wú)法保證開(kāi)出時(shí)間控制的精確性，創(chuàng )新性的設計了一種以IGBT為主的開(kāi)出系統，保證了系統的精確控制;

　　(3)通過(guò)計算機通信協(xié)議實(shí)現了斷路器等高壓開(kāi)關(guān)設備的遠程化控制;

　　(4)采用電子元器件控制的方式，使得其控制方式更加的可靠;

　　(5)實(shí)現了智能斷路器的可靠保護、通訊等功能，并通過(guò)測試驗證了編程及算法的正確性。

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　　本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》2017年第7期第66頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。