智能變電站斷路器與二次設(shè)備融合技術(shù)深化研究及裝置研制

3.2 開關(guān)量采集及變位判斷程序的實現(xiàn)

　　開關(guān)量的采集程序主要由主控芯片STM32F407來處理完成，采用定時器設(shè)置了每隔1ms對開關(guān)量進行一次數(shù)據(jù)的采集，同時判斷是否發(fā)生變位。若發(fā)生變位則記錄下發(fā)生變位的時間，同時記錄變位狀態(tài)(斷路器等高壓開關(guān)設(shè)備的斷開或者閉合)。確定變位之后，將相關(guān)的變位時間和變位狀態(tài)信息數(shù)據(jù)發(fā)送給ARM處理器，由ARM對開關(guān)量信息進行處理;若沒有發(fā)生變位則不需要傳送。圖6為開關(guān)量信號采集處理的軟件流程圖。

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

4 實驗驗證

　　按照圖1和圖2所示的斷路器智能化改造方案和實現(xiàn)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驗裝置。在實驗裝置中(圖7)，開入系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)直流220V的16路相互隔離的開入信號，在開出系統(tǒng)中，優(yōu)先選擇使用了IGBT作為開出控制開關(guān)器件，容量可達AC/DC 220V/10A。

　　筆者以252kV斷路器為實驗對象(圖7所示)，對該實驗裝置進行了試驗，在開入端口處直接接入220V的直流開入信號，智能控制器能夠監(jiān)測到開入量的變化。同時利用調(diào)試按鈕和主控板，逐路給出開出信號，開出信號能夠正確控制分、合閘操作。Modbus通信正常，能夠?qū)⒉杉降臏貪穸戎导伴_入量值傳送至狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，很好的監(jiān)測到了斷路器的各個狀態(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(shè)備的融合技術(shù)研究的合理性和理論分析的正確性。

5 結(jié)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(nèi)外智能斷路器的基礎(chǔ)上，深入分析了智能斷路器應(yīng)具備的各種智能功能。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合252kV斷路器為試驗對象研制開發(fā)了智能斷路器的控制器。通過研究本文獲得以下成果：

　　(1)通過檢測單元、控制單元和執(zhí)行單元的密切配合，真正實現(xiàn)了斷路器等高壓開關(guān)設(shè)備的智能化控制;

　　(2)通過對傳統(tǒng)開出系統(tǒng)的比較，認為傳統(tǒng)開出系統(tǒng)無法保證開出時間控制的精確性，創(chuàng)新性的設(shè)計了一種以IGBT為主的開出系統(tǒng)，保證了系統(tǒng)的精確控制;

　　(3)通過計算機通信協(xié)議實現(xiàn)了斷路器等高壓開關(guān)設(shè)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)實現(xiàn)了智能斷路器的可靠保護、通訊等功能，并通過測試驗證了編程及算法的正確性。

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