断路器相控开断短路电流智能控制装置研究.pdf

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1、第40卷第23期电力系统保护与控制Vl01．40NO．232012年12月1日PowerSystemProtectionandControlDec．1．2012断路器相控开断短路电流智能控制装置研究方春恩，梁呜华，庞力，李伟，任晓，张彼德(1．西华大学，四川成都610039；2．华中科技大学，湖北武汉430074)摘要：针对高压断路器相控开断短路电流，设计了基于可编程逻辑器件FPGA和数字信号处理器DSP的断路器智能控制装置。该装置采用FPGA完成遵循IEC61850-9-2LE协议的采样值报文实时接收和硬件解

2、码，通过时钟同步技术减少采样值报丈网络传输延时对短路电流相控开断性能的影响。对接收的采样值信号，应用自适应数据窗LMS算法实现短路电流特征参数快速提取，基于Pade逼近实现故障电流趋势的准确预测，采用二分法搜索有效零点获取最佳开断区间。建立测试平台对智能装置和算法进行验证，结果表明，设计的装置能实时准确地预测短路电流最佳开断点，为相控开断短路电流提供保障。关键词：断路器；相控开断；短路电流；电流零点；LMS算法Researchonintelligentcontrolunitforcircuitbreakersc

3、ontrolledfaultinterruptionFANGChun-en一，LIANGMing．hua，PANGLi，LIWei，RENXiao，ZHANGBi．de(1．XihuaUniversity,Chengdu610039，China：2．HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074，China)Abstract：Anintelligentcontroldeviceisdevelopedbasedonafield-programmablega

4、tearray(FPGA)andadigitalsignalprocessor(DSP)forthecontrolledinterruptionshortcircuitcurrentsofhighvoltagecircuitbreakers．ThesamplevaluemessageswhichmeetwithIEC61850-9-2LEprotocolsarereceivedanddecodedbYtheFPGA，atthesametimethesynchronizationmethodisusedtored

5、ucetheefectsofnetworktransmitdelayontheperformanceofcontrolledinterruptionshortcircuitcurrents．Thentheparametersofshortcircuitcurrentsareestimatedandthecurrentzerosarecalculatedbasedontheleastmeansquares(LMS)algorithm．ThetrendofthefaultcurrentiSforecastedbas

6、edonPadeapproximation，efectivezeroiSsearchedbydichotomytoobtainthebestinterruptioninterva1．Finally,atestplatformissetuptoverifytheperformanceofthecontrollerandthealgorithms．Testingresultsshowthatthedeviceisabletoquicklyfinishthebestinterruptionpointpredictio

7、nofshortcircuitcurrentsandprovideprotectionforthecontrolledinterruptionshortcircuitcurrents．Keywords：breakers；controlledinterruption；short-circuitcurrent；currentzero·-crossingpoint；LMSalgorithm中图分类号：TM561文献标识码：A文章编号：1674·3415(2012)23-0138-07测到系统故障并接收到继电保护装置跳

8、闸命令后控0引言制断路器动触头在短路电流最有利的相位区间分随着智能电网快速发展和电网输电容量的不离，使得灭弧室在经历最佳燃弧时间后开断短路电断增加，对作为控制、保护的高压断路器的短路电流。短路电流相控开断能有效减少输入触头间隙的流开断能力和智能化水平提出更高要求。近年来，电弧能量，降低系统对绝缘水平的要求，提高断路高压断路器相控开断短路电流已经越来越受到国内器开断能力和电寿命，对电力系