具有至少三个监视输入的波上点控制器的制造方法
【专利摘要】公开了一种用于AC电力传送网络(3)中电路断路器装置(2a,2b,2c)的网络同步开关的波上点控制器(1)，所述波上点控制器包括至少三个监视接口(5a,5b,5c)。所述电力传送网络(3)的多个操作参数用于对于所述波上点控制器(1)并且在计算所述电路断路器装置(2a,2b,2c)的改进操作策略期间选择参考信号。
【专利说明】具有至少三个监视输入的波上点控制器
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于控制电路断路器装置的操作、尤其是AC电力传送网络中的电路断路器装置的操作的波上点控制器装置和方法，以及电力传送网络中包括电路断路器装置和波上点控制器的隔间。
【背景技术】
[0002]为了最小化电力传送网络中的电路断路器(CB)操作期间的开关瞬变，CB的受控开关(点波(POW)控制，也称为“同步开关”)是现有技术。简言之，以接触触摸/分开和/或开始/停止电流流动将发生在非常适合于CB、开关的负载和/或网络的时间点的这种方式延迟CB操作。这个时间点通常被选作网络中初级电压或电流的特定相角。例如，对于电容性负载，非常适合的通电时刻通常在每相中的电压零时。
[0003]为此目的，POW控制器获取来自连接到适当模拟监视接口的监视装置(诸如电压传感器)的初级电压的“图像”(监视信号)。POW控制器的计算所基于的监视信号被称为参考信号。可使用一个或多个参考信号；它们通常是单相或三相的。
[0004]然而，所开关负载的属性因此还有开关策略或开关时刻本身在开关操作之间可改变。例如，传送线可无补偿地操作，或分路补偿地操作，或者分路电抗器的中性点可接地或者不接地。
[0005]而且，在具有I 1/2 CB布局的某些隔间中，中心CB可根据在“闭合”命令经由POW控制器到CB之前给CB的哪侧通电来给任一侧上的负载通电。
[0006]EP1351267描述了基于一个或另一个模拟监视信号的存在或缺乏自动选择适当参考电压信号和关联的受控开关策略。
[0007]EP2237296A2公开了将受控电路断路器的状态量考虑进去的波上点控制器。
[0008]EP2182535A2公开了用于将受控电路断路器的状态量考虑进去的多个电路断路器的开关控制器和开关控制系统。
[0009]然而，所有所描述的实现都有如下缺点:并不是在所有情况下都可实现适当的开关策略，例如在I 1/2 CB布局中的两个负载的情况下在一个负载的属性改变或两个负载的属性都改变时就不可实现适当的开关策略。
【发明内容】
[0010]因而，本发明的一般目的是提供用于针对多个不同开关配置实现更佳电路断路器操作策略的装置和方法。本发明的另一目的是提供包括实现这种方法的改进POW控制器的隔间。
[0011]这些目的通过独立权利要求的装置和方法实现。实施例例如通过从属权利要求和权利要求组合给出。
[0012]相应地,在本发明的第一实施例中，波上点控制器(point-on-wave controller)控制所使用电路断路器装置的操作，例如控制在AC高压电力传送网络中所使用电路断路器装置的操作。POW控制器包括至少三个监视接口(其作为参数输入接口的一部分)，以经由来自模拟监视装置和数字监视装置的模拟监视信号和可选的数字监视信号来获取电力传送网络的操作参数。POW控制器的模拟监视接口(例如用于模拟电压信号的监视接口)可连接到作为模拟监视装置的电压传感器，使得电力传送网络中的电压作为其操作参数的一部分被监视。POW控制器的一个或多个数字监视接口例如可连接到辅助触点或位置传感器(其作为至少一个附加开关的数字监视装置)，使得电力传送网络中附加开关的二进制状态可作为网络的操作参数的一部分被监视。该附加开关不同于由波上点控制器所控制的电路断路器装置。因而，网络配置的故意改变或拓扑改变可通过一个或多个二进制信号(数字监视信号)传递到POW控制器，该POW控制器然后可针对要用在电力传送网络的具体情形下的电路断路器来选择最佳受控开关策略。
[0013]此外，在理想测量位置可能没有适合的监视装置，并且必须从其它测量点取得参考信号。根据当前网络配置(尤其是一个或多个开关设备(即电路断路器装置)或附加开关的状况)，可使用不同的监视信号。
[0014]测量来自电力传送网络的单线图中不同位置(即不仅仅是在一个位置的三个相)的至少三个监视信号，尤其是一个或多个附加开关(诸如例如断开开关或接地开关)的至少一个单相或三相电压信号和可选的二进制状态(打开/闭合)，所述附加开关不同于电力传送网络中由POW控制器控制的电路断路器装置。
[0015]在一个实施例中，至少一个附加开关位于电路断路器装置的负载侧上和/或源侧上。
[0016]在另一实施例中，用于电路断路器装置的波上点控制的开关的参考电压传感器未持久连接到电路断路器装置。
[0017]在另一实施例中，所述附加开关的二进制状态用于确定电路断路器装置的负载侧上和/或源侧上的网络拓扑，和/或用于选择至少一个电压传感器，所述至少一个电压传感器可用作用于电路断路器装置的波上点控制的开关的参考电压传感器。
[0018]在另一实施例中，附加开关是用于连接分路电抗器与传送线以及断开分路电抗器与传送线的连接的开关。
[0019]在另一实施例中，附加开关是用于连接三相初级装置(尤其是电抗器和/或变压器)的中性点与地以及断开三相初级装置(尤其是电抗器和/或变压器)的中性点与地的连接的开关。
[0020]在另一实施例中，附加开关是用于连接电压传感器与电路断路器的源侧(尤其是母线)以及断开电压传感器与电路断路器的源侧(尤其是母线)的连接的开关，以便确定来自所述电压传感器的信号是否指示施加到电路断路器装置的电压。
[0021]在另一实施例中，这两个电压用于确定电路断路器装置的源侧和负载侧，并且指示负载侧上的附加开关的所述二进制状态的数字监视信号用于计算或选择所述电路断路器装置的操作策略。
[0022]而且，除了所述参数输入接口之外，波上点控制器还包括:命令输入接口，其适合于从开关命令发出装置(有利地是隔间控制器或保护继电器)接收外部开关命令；以及命令输出接口，其适合于在所计算的时刻向电路断路器装置发出实际电路断路器开关命令。外部开关命令通常未同步到电力传送网络的操作参数，而是在时间上随机发生，或换句话说，未同步到网络，例如在电力传送网络中的电压或电流的随机相角处。波上点控制器的目的现在是，针对所述电路断路器装置实现更佳操作策略，即实现CB装置的网络同步的开关。通过在波上点控制器的参数输入接口中布置至少三个监视接口，有关电力传送网络的操作参数的附加信息经由来自所述监视装置的所述监视信息获得，并且用于受控电路断路器装置的更佳操作策略可由POW控制器中的控制单元根据所述操作参数来计算。这一般而言可在通过POW控制器的所述命令输入接口从所述开关命令发出装置接收到外部开关命令之前或之后进行。在恰当时刻，POW控制器然后经由所述命令输出接口向电路断路器装置发出实际电路断路器开关命令。
[0023]所述监视接口的不同配置对于不同应用是有利的。例如，对于具有双母线布置但没有母线监视装置的变电站，如果逻辑电路可用于组合二进制监视信号的话，则有利地使用具有两个模拟监视接口和一个数字监视接口的POW控制器。否则，附加数字监视接口被有利地布置在POW控制器上以接收二进制监视信号。如果应监视例如来自附加组件(比如电力变压器)的另外电压信号，则可在POW控制器上有利地布置附加模拟监视接口。在特殊的I 1/2 CB布局中，在POW控制器上有利地布置至少三个模拟监视接口与可选的附加数字监视接口。
[0024]POff控制器中的控制单元通过如下方式来计算CB装置的操作策略:有利地在从开关命令发出装置到POW控制器的外部开关命令与从POW控制器到CB装置的实际CB开关命令之间引入所计算的时间延迟。这个所计算的时间延迟的持续时间取决于电力传送网络的被监视操作参数(例如电压的相位和/或网络的拓扑)，并且它在POW控制器中的控制单元中计算。有利地，所述计算的时间延迟可根据CB状态信息动态修改，CB状态信息可作为电力传送网络的所述操作参数的一部分由POW控制器从所述CB装置收集。
[0025]在实施例中，操作策略的原型被预先存储在波上点控制器的控制单元中的存储器中，并且基于电力传送网络的操作参数来选择。因而，仅一些参数(比如所计算的时间延迟)需要由POW控制器的控制单元计算。
[0026]在另一实施例中，计算电路断路器装置的操作策略包括:选择所述电力传送网络的至少一个操作参数。所述所选择操作参数然后被用作所述电路断路器装置的开关操作的参考信号。POW控制器的计算所基于的监视信号被称为参考信号。可使用一个或多个参考信号；它们通常是单相的或三相的。
[0027]一般而言，当前发明可被实现为装置或方法。而且，当前发明还可涉及电力传送网络中的隔间，其包括至少一个所述波上点控制器和至少一个电路断路器装置以及不同于电路断路器装置的至少一个附加开关，所述附加开关具有指示网络中配置的二进制状态，其对于电路断路器装置的同步开关是重要的。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]当考虑其如下详细描述时，将更好地理解本发明，并且与上面阐述的目的不同的其它目的将变得显而易见。此类描述参考附图进行，附图中:
图1示出了本发明的第一实施例和具有CB装置的电力传送网络；
图2示意性示出了 POW控制器的可能操作原则；
图3示出了 POW控制器和CB装置的第二实施例； 图4示出了本发明的第三实施例和具有CB装置的电力传送网络；
图5示出了本发明的第四实施例和具有CB装置的电力传送网络；
图6示出了本发明的第五实施例和具有CB装置的电力传送网络。
【具体实施方式】
[0029]概述:
公开了一种用于AC电力传送网络中电路断路器装置的网络同步开关的波上点控制器，其包括至少三个监视接口。所述电力传送网络的多个操作参数用于对于所述电路断路器装置并且计算用于所述电路断路器装置的改进操作策略期间选择参考信号。
[0030]定义:
波上点控制器I是AC电力传送网络3中电路断路器装置2a、2b、2c的控制器装置，其通常在从开关命令发出装置40接收到外部开关命令41之后，确定适合的操作策略，并发出实际电路断路器开关命令以便由所述电路断路器装置2a、2b、2c实际执行开关动作。例如通过将所述外部开关命令41延迟某一计算的时间延迟45，实现了网络的操作参数(例如电力传送网络3中电压)的某一相47a、47b、47c、48a、48b、52a、52b处的开关。
[0031]一般而言，用于网络同步开关的操作策略的计算应还含盖网络同步开关的预定操作策略或否则导出的操作策略的选择。
[0032]术语“高压”涉及大于IkV的电压，尤其是大于72kV的电压。
[0033]术语I 1/2 CB布局是指一部分电力变电站的配置，例如直径，其中例如三个CB装置2a、2b、2c用于保护或开关两个负载，例如电力变压器96和传送线97。因而，平均每个负载有1.5个CB装置，由此名称为I 1/2 CB布局。
[0034]隔间是其内含有与给定电路相关的开关设备和控制机构的那部分变电站。通常，它包括具有其关联的断开器的电路断路器、接地开关、仪表变压器和控制&保护设备。
[0035]单线图是用于表示三相电力系统的简化标记法。代替用单独的线或终端表示三相中的每相，仅表示一根导线。(来自:2011年4月13日的http://en.wikipedia.0rg/wiki/Single-1 ine_diagram)。来自电力传送网络的单线图中一个位置的模拟三相电压监视信号被称为一个模拟监视信号，即来自三个相的各个电压信号未单独计数。换句话说，如果提到两个模拟电压监视信号，则假定这些信号在电力传送网络中的不同位置测量，而不是在各个相的相同位置测量。
[0036]附图描述:
图1示出了以I 1/2 CB配置的网络布局中CB装置2a的POW控制器I的单线图，其中传送线97和电力变压器96在两个母线98a与98b之间开关。传送线97可无补偿或分路补偿(通过电抗器95)地操作，即对应的附加开关93a打开或闭合。在电力变压器96上，初级绕组的中性点可接地(即对应的附加开关93b闭合)或不接地(即对应的附加开关93b打开)。为了对任何可能配置中的电路断路器装置2a进行有效控制的打开和/或闭合，控制CB装置2a的POW控制器I必须知道一最晚在经由POW控制器I的命令输入接口 4从开关命令发出装置40接收到外部开关命令41之后但在经由其命令输出接口 7向CB装置2a发出实际电路断路器开关命令71之前一
*是否给传送线97或电力变压器96通电，以及 *附加地，相应负载的当前配置，即分别是附加开关93a或93b的二进制状况。
[0037]为了确定给哪个元件通电，POW控制器I经由其参数输入接口 5a、5b、5c、特别是经由连接到电力传送网络3中监视装置50a(例如在此情况下是电压传感器)的(参数输入接口 5a、5b、5c中的)模拟监视接口 5a，监视电力变压器96 (位置A)处和传送线97 (位置B)处的电压信号。因此，在此实施例中，所述模拟监视接口 5a适合于测量模拟监视信号51a，例如源自监视装置50a的单相电压信号或三相电压信号。根据位置A和位置B中电压的存在或缺乏，POff控制器I决定给哪个负载通电:如果在位置B处存在非零电压，则电力变压器96要被通电，并且来自位置B的模拟监视信号51a被用作参考。如果在位置A处存在非零电压，则传送线97要被通电，并且来自位置A的模拟监视信号51a被用作参考。
[0038]在已经确定了给哪个负载通电之后，POW控制器I还应确定相应负载的配置，这是因为良好的操作策略取决于这个配置。为了了解相应负载的当前配置(即在此示例中分别是附加开关93a或93b的状况)，POW控制器I的数字监视接口 5b连接到附加开关93a和93b中的监视装置50b。具体地说，辅助触点或位置传感器被布置在附加开关93a或93b中，并经由数字监视信号51b向POW控制器I报告相应附加开关93a或93b的状态、尤其是二进制状态。因此，附加开关93a和93b中的这些辅助触点或位置传感器在此充当二进制监视装置或数字监视装置50b。根据因而确定的负载配置，POW控制器I现在可计算非常适合于CB装置2a的操作策略。
[0039]如果POW控制器I现在经由外部开关命令41从开关命令发出装置40接收到CB装置2a的“闭合”命令，则它首先通过监视如上面所讨论的在位置A和位置B处的模拟电压来检查要给哪个负载通电。用该信息，它然后根据附加开关93a或93b的关联状况来确定相应负载的当前配置。如果电力变压器96要被通电，则良好的通电或操作策略取决于初级绕组的中性点当前是否接地。例如，如果初级绕组的中性点接地，则良好的操作策略将是，在其相-地电压峰值给第一断路器极通电，另两个极在四分之一循环后通电；否则两个断路器极将同时在相-相电压峰值被闭合，并且第三个极在四分之一循环后被闭合。如果传送线97要被通电并且附加开关93a被打开(即负载未补偿)，则良好的操作策略将是在其各个相-地电压零时闭合每个断路器极(电流启动)，否则在电压峰值闭合每个断路器极。而且，有关电力传送网络3的另外操作参数49的可选附加信息(例如电抗器95的中性点是否接地，即附加开关93c的二进制状态)也可包含在非常适合于电路断路器装置2a的操作策略的计算中。操作策略的计算本身由POW控制器I的控制单元6 (其连接到所有接口 )执行，该控制单元包括中央处理单元(CPU) 6b和存储器6a，该存储器连接到CPU 6b并且在其中有利地预先存储了不同操作策略原型。在这种情况下，POW控制器I根据电力传送网络3中的操作参数49的组合来选择适当操作策略原型，并修改它(例如通过调节计算的时间延迟45，如下面所讨论的)以实现非常适合于CB装置2a的操作策略。
[0040]根据操作参数49 (其包含监视信号51a、51b)，POff控制器I的控制单元6计算或选择适合于电路断路器装置2a、2b、2c的操作策略，即相应负载的非常适合的通电时刻(在每相中)。例如，如在图2中进一步例证的，在外部开关命令41的随机时间42，如上所述，监视操作参数49(例如包含所述电力传送网络3中的电压信号51a)。而且，POW控制器I了解CB操作时间44，即CB装置2a、2b、2c执行实际开关动作所需的时间。该值在工程设计或调试时通常存储在POW控制器I的存储器6a中。备选地，它可由POW控制器I本身例如在调试期间测量，并且可存储在存储器6a中。
[0041]如果外部开关命令41被立刻传到CB装置2a、2b、2c上(以同时电路断路器开关命令71的形式)，则CB装置2a、2b、2c的实际开关时刻43正常情况下将不发生在CB装置2a、2b、2c的期望开关时刻46，例如在所述操作参数49的零交点47a、47b、47c或在正峰值48a,48b或在负峰值52a、52b处(如在图2的上面所例证的)。因此,操作参数49的信号(即参考信号)由POW控制器I外推，并且一根据所选择的操作策略或所计算的操作策略并在了解CB操作时间44的情况下一引入计算的时间延迟45，之后经由POW控制器的命令输出接口 7发出电路断路器开关命令71。然后，CB装置2a、2b、2c的实际开关时刻43与CB装置2a、2b、2c的期望开关时刻46 —致，如在图2的下面对于零交点47b的示例所示的。
[0042]而且，如在图3中所例证的，所述操作参数49一除了有关电力传送网络3的信息之外一有利地还可包括有关电路断路器装置2a、2b、2c本身的CB状态信息72。一个示例将是有关CB装置2a、2b、2c的例如可影响CB操作时间44的状况信息。然而，POff控制器I需要充分了解这个CB操作时间44以计算非常适合于CB装置2a、2b、2c的操作策略并实现精确定时的开关性能。因而，通过收集有关装置2a、2b、2c的CB状态信息72并根据这个CB状态信息72纠正CB操作时间44，可实现CB装置2a、2b、2c的更佳操作策略。
[0043]图4示出了当前发明(单线图)的另一实施例，其中POW控制器I控制CB装置2a并且包括两个模拟监视接口 5a和一个数字监视接口 5b。在此，POW控制器I经由其参数输入接口 5a、5b、5c(特别是模拟监视接口 5a)连接到不同隔间中两个传送线97上的监视装置50a (例如电压传感器)。来自监视装置50a的模拟监视信号51a向POW控制器I报告电力传送网络3的操作参数49。而且，POW控制器I的数字监视接口 5b连接到逻辑电路99 (其也可在布线中实现为逻辑组合)，该逻辑电路通过单个二进制信号告诉POW控制器I是使用左边的还是右边的监视装置50a(或分别是左边的模拟监视信号还是右边的模拟监视信号51a)作为参考信号，用于由CB装置2a计算电容器94的受控开关的操作策略。这通过如下方式来实现:向所述逻辑电路99馈送有关电路断路器/开关93a、93b、93c、93d(例如从这些开关元件中的辅助触点，如上面讨论的)的CB状态的信息，该逻辑电路本身向POW控制器I的参数输入接口 5a、5b、5c中的数字监视接口 5b发送单个二进制信号51b。因此，所述逻辑电路99充当用于所述附加开关元件93a、93b、93c、93d的状态(尤其是二进制状态)的逻辑组合的数字监视装置50b。
[0044]在根据图5的本发明的另一实施例(单线图)中，POW控制器I的控制单元6基于电力传送网络3的操作参数49计算CB装置2a、2b、2c的操作策略。在此实施例中，POff控制器I (特别是其参数输入接口 5a、5b、5c)包括三个或更多模拟监视接口 5a以确定非常适合于CB装置2a的操作策略。图5示出了以I 1/2 CB配置的网络布局中CB装置2a的POff控制器I的单线图，其中传送线97和电力变压器96在两个母线98a与98b之间开关。如上面所讨论的，在经由其命令输出接口 7向CB装置2a发出实际电路断路器开关命令71之前，该POW控制器需要知道是否给传送线97或电力变压器96通电。为了收集这个知识，用于测量非零电压的存在或缺乏的适合位置是位置A和位置B。然而，在图5的实施例中，在这些位置A和位置B，不存在监视装置50a(诸如电压传感器)。因而，没有进一步的信息，POW控制器I不能肯定哪个监视信号51a要用作参考信号。在此示例中，监视装置50a连接到母线98a和98b、电力变压器96的次级绕组以及传送线97。这些模拟监视装置50a向POW控制器I的参数输入接口 5a、5b、5c中的模拟监视接口 5a传送模拟监视信号51a。根据电力传送网络3的这些操作参数49，POW控制器I自动决定这些模拟监视信号51a中的哪个用作参考信号并且用于计算非常适合于CB装置2a的操作策略。在此实施例中，在位置A和位置B中电压的缺乏或存在的知识也可以是度量所述电力传送网络3中至少一个附加开关93a、93b的二进制状态的示范性表示或隐式表示，所述附加开关93a、93b不同于电路断路器装置2a，并且其中所述监视信号51a、51b进一步包括指示所述附加开关93a、93b的所述二进制状态的至少一个数字监视信号51b。
[0045]参考信号的选择可能对于内部信号处理具有进一步的重要性。例如，来自电力变压器96的次级绕组上的监视装置50a的监视信号51a可以是单相的，并相对于初级侧上的信号相移，而来自传送线97上的监视装置50a的监视信号51a是三相的，并与来自母线98a、98b上的监视装置50a的单相监视信号51a同相。此类差异可自动照顾到。
[0046]除了(至少三个)模拟监视信号之外，携带有关开关93a、93b中任一个开关的二进制状态的状况信息的可选显式二进制信号51b(图5中的虚线)可附加地用于改良该选择过程。
[0047]而且，模拟监视信号51a的附加性质(诸如幅度或基频)也可包含在参考信号的选择中和非常适合于CB装置2a的操作策略的计算中，例如以实现电路断路器两端电压的最小拍(beat minimum)中的CB操作。
[0048]在如图6所示的本发明另一实施例(单线图)中，POW控制器I控制网络3中的CB装置2c，其中传送线97被开关到母线98b。传送线97可无补偿或分路补偿(通过电抗器95)操作，即对应的附加开关93a打开或闭合。而且，例如有关电抗器95的中性点是否接地的附加信息(即开关93c的二进制状态)可用于非常适合于电路断路器装置2c的操作策略的计算。来自监视装置50a的模拟监视信号51a向POW控制器I报告电力传送网络3的另外操作参数49，特别是母线98b上的电压，其被用作用于计算电路开关装置2c的受控开关的操作策略的参考信号。总之，在此实施例中，两个数字监视接口 5b和一个模拟监视接口 5a被布置在POW控制器I上，并接收电力传送网络3的相应操作参数49。
[0049]注意:
作为在已经发出外部开关命令41之后经由参数输入接口 5a、5b、5c读出电力传送网络3的操作参数49的备选，监视操作也可连续执行，即也可在POW控制器I尚未接收到外部开关命令41的时候执行。备选地，它们可按固定更新速率执行，例如每个(正弦)电压循环执行多次。其它速率或组合也是可能的。
[0050]通常，单个POW控制器I控制单个CB装置2a、2b、2c (对于一相或三相)。如果在此上下文中提及了多个CB装置2a、2b、2c，则仅例证，类似的操作策略要被应用于所有CB装置2a、2b、2c以及它们的相应POW控制器。然而，一个POW控制器I也可控制多个CB 2a、2b、2c0
[0051]术语“操作策略原型”是指可适合于所述操作参数49的某些边界条件的操作策略，例如以在监视装置50a、50b功能失常的情况下执行故障安全操作，或者根据来自CB装置2a、2b、2c的CB状态信息72修改CB操作时间44。
[0052]参数终端5c使用户能够与POW控制器I通信，并且它能呈现输入/输出功能性。设置可被输入/读出，例如通过参数终端5c上的键盘元件和/或显示器元件输入/读出，和/或通过参数终端5c处的计算机接口输入/读出。
[0053]根据本发明的波上点控制器I可实现在单相配置或三相配置中。对于三相配置，对于三个单相，操作策略可能不同，例如所计算的时间延迟45对于每个相可能不同，并且可根据对应CB装置的所计算的操作策略，经由命令输出接口 7单独向三个CB极发送出。
[0054]对于实际实现，波上点控制器I可以是安装在特定位置的集总装置或其中单独的模块执行特定任务的分布式系统。例如，在分布式系统中，监视模块可获取并预先处理监视信号51a、51b，单独的控制单元模块可执行这些计算，并且单独的电路断路器控制模块可向电路断路器2a发送实际控制命令71 ;这些模块可经由数字通信接口彼此通信。为了本发明的目的，此类分布式布置被归入波上点控制器I下。
[0055]根据本发明的POW控制器I的优点是，不需要成本密集的外部电路(其可能出故障)来选择适当监视信号51a、51b，其定义电力传送网络3的操作参数49。而且，通过向POW控制器I传送至少三个监视信号51a、51b，收集了有关电力传送网络3的操作参数49的更多信息，并且CB装置2a、2b、2c的更佳操作策略可基于所述多个监视信号来计算。
[0056]相对于两态或开关态系统的术语“二进制”与“I位数字”或简单的“数字”同义使用。此类二进制信息可通过物理信号(例如电压开或关)传送或编码为数字通信接口中的数据值。
[0057]相对于信号和接口的术语“模拟”是指可采用多于两个值、通常是多于10个值的信息。模拟信息可通过物理信号(例如瞬时电压值)传送或编码为数字通信接口中的数据值。
[0058]除了所提到的模拟电压监视接口、装置和信号之外，还可存在附加模拟电流监视接口、装置和信号以测量电流，其作为电力传送网络的操作参数的一部分。这些模拟电流监视接口、装置和信号在此对所要求数量的监视接口、装置和信号没有贡献(即未作为所要求数量的监视接口、装置和信号计数)。
[0059]相比现有技术POW控制器，在此提供的POW控制器利用来自于来自电力传送网络中不同位置的三个监视信号(其中这些监视信号中的至少一个监视信号是模拟电压监视信号)的信息来计算CB装置的良好的操作策略。如上所述，可选的模拟电流监视信号在此不计数。
[0060]附图标记
1:波上点控制器
2a, 2b, 2c:电路断路器装置
3:电力传送网络
4:命令输入接口
5a, 5b, 5c:参数输入接口
5a, 5b:监视接口
5a:模拟监视接口
5b:数字监视接口
5c:参数终端
6:控制单元
6a:控制单元的存储器6b:控制单元的CPU
7:命令输出接口
40:开关命令发出装置
41:外部开关命令
42:外部开关命令的随机时间
43:CB装置的实际开关时刻
44:CB操作时间
45:计算的时间延迟
46:CB装置的期望开关时刻47a, 47b, 47c:零交点
48a, 48b:正峰值49:操作参数50a, 50b:监视装置51a, 51b:监视信号52a, 52b:负峰值
71:电路断路器开关命令
72:CB状态信息
93a, 93b, 93c, 93d:附加开关，例如异步操作的开关
94:电容器
95:电抗器
96:电力变压器
97:传送线98a, 98b:母线A, B:位置
99:逻辑电路
【权利要求】
1.用于电路断路器装置(2a，2b，2c)的网络同步操作的波上点控制器(I)，尤其是用于AC高压电力传送网络(3)中电路断路器装置(2a，2b，2c)的网络同步操作的波上点控制器(I)，所述波上点控制器包括命令输入接口(4)、参数输入接口(5a，5b, 5c)、控制单元(6)和命令输出接口(7)，其中: 所述命令输入接口(4)适合于连接到开关命令发出装置(40)以及从所述开关命令发出装置(40)接收外部开关命令(41)， 所述参数输入接口(5a，5b，5c)包括到所述电力传送网络(3)的至少三个监视接口(5a，5b)，其中至少一个模拟监视接口(5a)适合于测量所述电力传送网络(3)中的电压， 所述监视接口(5a，5b)适合于连接到所述电力传送网络(3)中的监视装置(50a，50b)以及经由来自所述监视装置(50a，50b)的监视信号(51a，51b)监视所述电力传送网络(3)的多个操作参数(49)，其中所述监视信号(51a，51b)包括指示所述电力传送网络(3)中电压的至少一个模拟监视信号(51a)，并且其中所述所连接的监视装置(50a，50b)布置在所述电力传送网络(3)的单线图中的单独位置， 所述命令输出接口(7)适合于连接到所述电力传送网络(3)中的所述电路断路器装置(2a, 2b, 2c)以及向所述电路断路器装置(2a，2b，2c)发出电路断路器开关命令(71)，以及 所述控制单元(6)连接到所述命令输入接口(4)、所述参数输入接口(5a，5b，5c)和所述命令输出接口(7)，并且其中所述控制单元(6)适合于基于所述电力传送网络(3)的所述操作参数(49)来计算或选择所述电路断路器装置(2a，2b，2c)的操作策略，其特征在于:所述参数输入接口(5a，5b，5c)进一步包括:至少一个数字监视接口(5b)，所述至少一个数字监视接口(5b)适合于测量所述电力传送网络(3)中的至少一个附加开关(93a, 93b, 93c, 93d)的二进制状态，所述附加开关(93a，93b，93c，93d)不同于所述电路断路器装置(2a，2b，2c)，并且其中所述监视信号(51a，51b)进一步包括指示所述附加开关(93a, 93b, 93c, 93d)的所述二进制`状态的至少一个数字监视信号(51b)。
2.如权利要求1所述的波上点控制器(I)，其中所述至少一个附加开关(93a, 93b, 93c, 93d)位于所述电路断路器装置(2a，2b, 2c)的负载侧上和/或源侧上。
3.如以上权利要求中任一项所述的波上点控制器(I)，其中用于所述电路断路器装置(2a)的波上点控制的开关的参考电压传感器(50a)或所述参考电压传感器(50a)未持久连接到所述电路断路器装置(2a)。
4.如以上权利要求中任一项所述的波上点控制器(1)，其中所述附加开关(93a, 93b, 93c, 93d)的所述二进制状态用于确定所述电路断路器装置(2a，2b，2c)的负载侧上和/或源侧上的网络拓扑，和/或用于选择至少一个电压传感器(50a)，所述至少一个电压传感器(50a)可用作用于所述电路断路器装置(2a)的波上点控制的开关的参考电压传感器(50a)。
5.如以上权利要求中任一项所述的波上点控制器(I)，其中所述附加开关是用于连接分路电抗器(95)与传送线(97)以及断开分路电抗器(95)与传送线(97)的连接的开关(93a)。
6.如以上权利要求中任一项所述的波上点控制器(I)，其中所述附加开关是用于连接三相初级装置(95，96)、尤其是电抗器(95)和/或变压器(96)的中性点与地以及断开三相初级装置(95，96)、尤其是电抗器(95)和/或变压器(96)的中性点与地的连接的开关(93b, 93c)。
7.如以上权利要求中任一项所述的波上点控制器(I)，其中所述附加开关是用于连接电压传感器(50a)与所述电路断路器(2a)的源侧、尤其是母线(98a，98b)以及断开电压传感器(50a)与所述电路断路器(2a)的源侧、尤其是母线(98a，98b)的连接的开关(93a，93b，93c，93d)，其用于确定来自所述电压传感器(50a)的信号是否指示施加到所述电路断路器装置(2a)的电压。
8.如以上权利要求中任一项所述的波上点控制器(I)，其中所述参数输入接口(5a, 5b, 5c)包括到所述电力传送网络(3)的至少两个模拟监视接口(5a)和至少一个数字监视接口(5b)，以便监视作为所述电力传送网络(3)的所述操作参数(49)的一部分的至少两个电压和至少一个二进制状态。
9.如权利要求8所述的波上点控制器(I)，其中所述参数输入接口(5a，5b，5c)包括到所述电力传送网络(3)的正好两个模拟监视接口(5a)和至少一个数字监视接口(5b)，以便监视作为所述电力传送网络(3)的所述操作参数(49)的一部分的两个电压和至少一个二进制状态。
10.如权利要求8或9所述的波上点控制器(I)，其中所述两个电压用于确定所述电路断路器装置(2a)的源侧和负载侧，并且指示所述负载侧上的所述附加开关(93a，93b)的所述二进制状态的所述数字监视信号(51b)用于计算或选择所述电路断路器装置(2a)的所述操作策略。
11.如以上权利要求中任一项所述的波上点控制器(I)，其中所述参数输入接口(5a, 5b, 5c)包括到所述电力传送网络(3)的至少一个模拟监视接口(5a)和至少两个数字监视接口(5b)，以便监视作为 所述电力传送网络(3)的所述操作参数(49)的一部分的至少一个电压和至少两个二进制状态。
12.如以上权利要求中任一项所述的波上点控制器(I)，其中所述参数输入接口(5a, 5b, 5c)包括到所述电力传送网络(3)的至少三个模拟监视接口(5a)，以便监视作为所述电力传送网络(3)的所述操作参数(49)的一部分的至少三个电压。
13.如以上权利要求中任一项所述的波上点控制器(I)，其中所述操作参数(49)进一步包括有关所述电路断路器装置(2a，2b, 2c)的CB状态信息(72)。
14.如以上权利要求中任一项所述的波上点控制器(I)，其中所述操作参数(49)被连续监视以计算所述电路断路器装置(2a，2b，2c)的操作策略。
15.如以上权利要求中任一项所述的波上点控制器(I)，其中所述操作参数(49)以固定更新速率来监视，从而计算所述电路断路器装置(2a，2b，2c)的操作策略。
16.如以上权利要求中任一项所述的波上点控制器(I)，其中用于所述操作参数(49)的不同组合的所述操作策略的原型被存储在所述波上点控制器(I)的所述控制单元(6)中的存储器(6a)中。
17.如以上权利要求中任一项所述的波上点控制器(I)，其中所述操作策略的所述计算包括:选择所述电力传送网络(3)的至少一个操作参数(49)、尤其是模拟监视信号(51a)，其被用作所述电路断路器装置(2a，2b，2c)的操作的参考信号。
18.一种用于借助于如以上权利要求中任一项所述的波上点控制器(I)对电路断路器装置(2a，2b，2c)进行网络同步操作的方法，所述方法包括如下步骤:通过所述命令输入接口(4)从所述开关命令发出装置(40)接收所述外部开关命令(41)； 使用所述控制单元(6)来基于所述电力传送网络(3)的所述操作参数(49)计算所述电力传送网络(3)中所述电路断路器装置(2a，2b，2c)的所述操作策略； 通过所述命令输出接口(7)向所述电路断路器装置(2a，2b，2c)发出所述电路断路器开关命令(71)。
19.如权利要求18所述的方法，进一步包括如下步骤:根据所述电路断路器装置(2a, 2b, 2c)的所述计算的操作策略将所述电路断路器开关命令(71)延迟所计算的时间延迟(45)。
20.如权利要求19所述的方法，进一步包括如下步骤:根据有关所述电路断路器装置(2a, 2b, 2c)的CB状态信息(72)调节所计算的时间延迟(45)，其中所述CB状态信息(72)是所述电力传送网络(3)的所述操作参数(49)的一部分。
21.电力传送网络(3)中的隔间，所述隔间包括至少一个电路断路器装置(2a，2b，2c)、至少一个开关命令发出装置(40)、多个监视装置(50a，50b)和至少一个如权利要求1_17中任一项所述的波上点控制器(I)。`
【文档编号】H03K17/16GK103503317SQ201280022256
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2012年5月9日 优先权日:2011年5月9日
【发明者】M.斯塔内克, A.塔鲁里 申请人:Abb 技术有限公司