一种跌落式开断装置控制方法、系统及装置与流程

本技术涉及电力保护，具体涉及一种跌落式开断装置控制方法、系统及装置。

背景技术：

1、在电力系统中，高压电力线路与变压器之间通常会设置跌落式开断装置，其中跌落式开断装置多采用跌落式熔断器，以应对维护检修以及限电控制等的电力系统运维需要。这些开断装置包括hrc熔断器、真空断路器和空气断路器等等。其中，空气断路器通常无需分闸操作，当电弧产生时，电弧被引导进入灭弧室，在那里通过与空气混合和冷却，从而使电弧熄灭，具有自动断开电路的能力，无需手动分闸，一旦检测到故障或过流等的异常，触点分离器通常与弹簧机构协同工作进行断开操作。然而尽管空气断路器拥有较好的灭弧性能，但在不确定的过流应对过程，往往会出现电弧持续时间延长的灭弧问题，当持续出现容忍范围内的过流现象后，电弧的形成和灭除会形成温度的不稳定因素，温度变化可能会影响断路器对过载、短路等电路异常的误判，从而做出异常开断操作或者非必要开断操作，其后引起的人力消耗以及物力消耗不容忽视。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提出一种跌落式开断装置控制方法、系统及装置，能够减少过电流分析的误判，可靠控制跌落式开断装置。

2、为实现上述目的，本技术的实施例提供一种跌落式开断装置控制方法，所述跌落式开断装置中包含数据采集器和通讯设备，所述数据采集器包括温度传感器以及电流互感器，所述通讯设备为用于数据通信；

3、所述方法包括：

4、获取所述数据采集器采集的温度数据和电流数据，并根据所述温度数据和电流数据获得过流温增特征；

5、根据所述过流温增特征判断阈值模态；

6、根据所述阈值模态的延展性对所述跌落式开断装置进行开断控制。

7、进一步地，所述根据所述温度数据和电流数据获得过所述跌落式开断装置的流温增特征，具体包括：

8、以当前时刻与前一时刻的电流值的差值，与当前时刻温度值和温增阈值的差值之比作为过流温增特征。

9、进一步地，所述根据所述温度数据和电流数据获得过所述跌落式开断装置的流温增特征，具体如下公式所述：

10、；

11、其中crcv和crcv’分别代表当前计算时刻与其前一时刻对应的电流值，exp()为自然常数e为底数的指数函数，crtp和crtp’则分别代表当前计算时刻与其前一时刻对应的温度值，sgtp为温增阈值。

12、进一步地，所述温增阈值根据以下方式获得：

13、设定一个时间区间作为温增搜索段etpzone，etpzone∈[60,120]分钟；

14、将当前时刻前时间段etpzone内的各个时刻对应温度值通过均值滤波处理进行曲线拟合，所得拟合曲线中的平均值分别记为第一温度值；

15、从所得拟合曲线中识别各个子攀升段，子攀升段为拟合曲线中从任一极小值至其沿时间顺序搜索获得的首个极大值之间的曲线部分；其中，若子攀升段的数值范围内包含第一温度值则定义该子攀升段为一类攀升段，若子攀升段的数值范围内的最小值大于第一温度值则定义该子攀升段为二类攀升段；

16、计算各个一类攀升段构成的集合的平均值并将其记为温增阈值sgtp。

17、进一步地，所述根据所述过流温增特征判断阈值模态，具体包括：

18、在当前温增搜索段内，获取的各个二类攀升段的过流温增特征的平均值记为第一阈值，并将任一满足过流温增特征比第一阈值大的时刻定义为一类阈值点；如果一类阈值点的下一个时刻不为一类阈值点则定义其为二类阈值点，并从一类阈值点开始逆时间顺序遍历各个时刻，直到遍历的时刻不属于一类阈值点，将遍历的各个时刻构成集合作为该二类阈值点对应的异样事件；

19、记异样事件下的各个时刻的电流值中的最大值与最小值的比值为溢出权值，根据异样事件对应二类阈值点与当前时刻的时间差计算位差权值；

20、根据溢出权值以及位差权值计算获得当前时刻对应的异样效态，将在温增搜索段内各个时刻对应异样效态的平均值记为效态水平；

21、若当前时刻的异样效态大于效态水平，则为阈值模态赋值true，否则赋值为false。

22、进一步地，所述根据所述过流温增特征判断阈值模态，具体包括：

23、设定一个时间区间作为温增搜索段etpzone，etpzone∈[60,120]分钟；

24、在当前温增搜索段内，获取的各个过流温增特征形成的序列作为流征监测序列，以流征监测序列中的各个极大值对应的时刻作为过流征时点；

25、根据过流征时点的定位从温增搜索段中筛选过流征段，将任一时刻的电流值与其前一个时刻的电流值作差并记为点电流增量，把电流增量小于电流增量阈值的时刻定义为增量洼点；其中，计算温增搜索段内各个电流增量的中位数作为电流增量阈值；

26、如果一个时刻为增量洼点，并且该时刻对应温度值拥有极小值，将满足这两个条件的时刻定义为匀态时点；

27、以任一过流征时点至其逆时间方向搜索获得的首个匀态时点之间的时间段作为一个过流征段，把过流征段内增量洼点的数量比例记为洼点频率，计算过流征段内各个时刻下过流温增特征的平均值并记为征段阶值，根据洼点频率和征段阶值计算获得当前时刻的过流异样效态；

28、各个流征段截距中的最小值为标准截距stds，将各个时刻的过流异样效态构建成序列，以该序列的前stds个元素的平均值作为当前时刻的过流异样效态校准值，以该序列的平均值为过流异样效态水平；

29、如果当前时刻的过流异样效态校准值大于过流异样效态水平，则为阈值模态赋值true，否则赋值为false。

30、进一步地，所述根据所述阈值模态的延展性对所述跌落式开断装置进行开断控制，具体包括：

31、设定一个正整数为延展区间为ktms，ktms∈[1，komin]，komin为一分钟内读取电流值的频次；

32、若当前时刻及其前ktms个时刻获得的阈值模态的值均为true，则开断操作允许发生，即允许跌落式开断置跌切断电路；否则开断操作不允许发生，即暂不允许跌落式开断置跌切断电路。

33、本技术的实施例还提供一种跌落式开断装置控制系统，所述跌落式开断装置中包含数据采集器和通讯设备，所述数据采集器包括温度传感器以及电流互感器，所述通讯设备为用于数据通信；

34、所述系统包括：

35、数据获取模块，用于获取所述数据采集器采集的温度数据和电流数据，并根据所述温度数据和电流数据获得过流温增特征；

36、阈值模态判断模块，用于根据所述过流温增特征判断阈值模态；

37、开断控制模块，用于根据所述阈值模态的延展性对所述跌落式开断装置进行开断控制。

38、本技术的实施例还提供一种跌落式开断装置控制装置，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例所述的跌落式开断装置控制方法。

39、本技术的实施例具有以下有益效果：将观测时段内电弧的形成和灭除形成的温度颤性特征对装置内电路作过流判断的误差性进行量化，降低当持续出现容忍范围内的过流现象后持续形成的温度变化对影响断路器对过载、短路等电路异常的误判风险，提升电力系统中跌落式智能开断控制判断的精确性和准确性，对减少跌落式开断装置的相关元器件损耗和浪费有实际操作意义，增强并保护电力系统的稳定性和可持续性，有效降低过电流分析的误判风险。