电力开关控制装置以及闭极控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种对电力开关装置进行开关控制的电力开关控制装置及其闭极控 制方法。
【背景技术】
[0002] -般，在电力开关控制装置中，需要适当控制断路器等电力开关装置的闭极时刻， 并且在接通电力开关装置时抑制瞬态电压和电流的产生。
[0003] 专利文献1中，记载了一种电力开关控制装置，其对存在于电源与输电线之间的断 路器进行开关控制，通过分别测量电源侧电压和输电线侧电压，将电源侧电压的波形与输 电线侧电压的波形相乘，并根据该相乘后的波形提取低于电源的频率且高于直流成分的频 率的频带成分，决定接通断路器的时刻。该W往的电力开关控制装置W电流切断后输电线 侧电压不衰减为前提，使用电流刚切断后输电线侧电压的测量值，计算接通断路器的时刻。 【现有技术文献】 【专利文献】
[0004] 【专利文献1】日本专利特开2010-218727号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0005] 但是，实际上，断开断路器后，在下一次接通断路器之前会有一定的时间间隔，在 此期间内输电线侧电压会发生衰减。因此，刚断开断路器后输电线侧电压的测量值与一定 时间后接通断路器时的输电线侧电压不一致。
[0006] 因此，如上述W往的电力开关控制装置所示，在使用电流刚切断后的输电线侧电 压的测量值计算出的目标时刻将断路器进行闭极的控制中，难W充分抑制在接通断路器时 过电压和过电流的产生。
[0007] 本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能够推断电流切断后输 电线侧电压的变动，并且充分抑制在再次接通断路器时过电压和过电流的产生的电力开关 控制装置及其闭极控制方法。 解决技术问题所采用的技术方案
[000引为了解决上述课题并达成目的，本发明所设及的电力开关控制装置，其特征在于， 具有：电压测量部，该电压测量部测量断路器的电源侧电压和输电线侧电压；电压推断部， 该电压推断部基于所述电源侧电压的测量值，推断当前时刻W后的电源侧电压推断值，并 且基于所述输电线侧电压的测量值，推断当前时刻W后的输电线侧电压推断值；目标闭极 时刻计算部，该目标闭极时刻计算部基于所述电源侧电压推断值和所述输电线侧电压推断 值，计算所述断路器的目标闭极时刻；W及闭极控制部，该闭极控制部基于所述目标闭极时 亥IJ，将闭极控制信号输出至所述断路器，所述目标闭极时刻计算部具有:极间电压推断值计 算部，该极间电压推断值计算部使用所述电源侧电压推断值和所述输电线侧电压推断值， 计算极间电压推断值;通电时刻范围计算部，该通电时刻范围计算部针对计算出所述极间 电压推断值的各时刻，将该各时刻假设为闭极时刻，并基于所述断路器的闭极时间的偏差 程度W及所述断路器的极间的绝缘耐力减少率的偏差程度，计算该断路器的通电时刻的最 大变动范围即通电时刻范围；极间电压最大值计算部，其针对所述各时刻，计算所述通电时 刻范围中所述极间电压推断值的绝对值的最大值即极间电压最大值；W及目标闭极时刻决 定部，该目标闭极时刻决定部将所述极间电压最大值为阔值W下且为极小值的时刻决定为 所述目标闭极时刻。 发明效果
[0009] 根据本发明，可获得W下效果，即能够提供一种能够推断电流切断后输电线侧电 压的变动，并且可充分抑制在再次接通断路器时过电压和过电流的产生的电力开关控制装 置及其闭极控制方法。
【附图说明】
[0010] 图1是表示实施方式1所设及的电力开关控制装置的结构的一例的图。 图2是用来说明输电线侧电压推断值的计算方法的图。 图3是表示环境条件测量部的结构的一例的图。 图4是表示目标闭极时刻计算部的功能结构的一例的图。 图5是用来说明断路器的接通时刻的图。 图6是用来说明闭极时刻范围和通电时刻范围的图。 图7是用来说明闭极时刻范围和通电时刻范围的另一图。 图8是表示极间电压最大值波形的一例的图。 图9是用来说明目标闭极时刻的设定例的图。 图10是表示各相的接通标记的图。 图11是表示实施方式1所设及的闭极控制方法的流程图。 图12是表示特征值、和残差矩阵[B]的计算处理的流程图。
【具体实施方式】
[0011] W下，根据附图详细说明本发明的实施方式所设及的电力开关控制装置W及闭极 控制方法。另外，本发明并不限定于本实施方式。
[001^ 实施方式1 图1是表示本实施方式所设及的电力开关控制装置的结构的一例的图。如图1所示，电 源1与输电线3之间连接着断路器2,在断路器2上连接着电力开关控制装置4。
[OOU]电源1是立相交流的电源。断路器2例如为气体断路器。输电线3是带并联电抗器补 偿的输电线或无并联电抗器补偿的输电线。此处，带并联电抗器补偿的输电线是指，断路器 2的输电线侧(负载侧)具有并联电抗器(未图示)的输电线。此外，无并联电抗器补偿的输电 线是指，在断路器2的输电线侧没有并联电抗器的输电线。输电线3为带并联电抗器补偿的 输电线时，在断开断路器2后，会在断路器2的输电线侧根据并联电抗器和输电线3的静电容 量产生一定频率的交流电压。输电线3为无并联电抗器补偿的输电线时，在断开断路器2后， 会在断路器2的输电线侧产生与切断时的电源侧电压相应的直流电压。另外，图1中，仅示出 了=相中一相的结构，其他两相则省略图示。
[0014] 电力开关控制装置4具有：电压测量部5,其连接至电源侧和输电线侧双方;电压推 断部6,其连接至电压测量部5;目标闭极时刻计算部7,其连接至电压推断部6;闭极控制部 8,其连接至目标闭极时刻计算部7;闭极时间测量部10,其连接至与断路器2联动的辅助开 关9,并且连接至闭极控制部8; W及闭极时间预测部11，其连接至闭极时间测量部10,并且 连接至闭极控制部8。另外，闭极时间预测部11与设置在例如电力开关控制装置4的外部的 动作环境条件测量部12连接。
[0015] 电压测量部5按照例如一定周期测量断路器2的电源侧电压和输电线侧电压。此 夕h电压测量部5将电源侧电压和输电线侧电压的各测量值输出至电压推断部6。电压测量 部5在每次测量电源侧电压或输电线侧电压后，将该测量值输出至电压推断部6。
[0016] 电压推断部6基于自电压测量部5输出的例如过去一定时间量的电源侧电压的测 量值，推断当前时刻W后的电源侧电压推断值，并且基于自电压测量部5输出的例如过去一 定时间量的输电线侧电压的测量值，推断当前时刻W后的输电线侧电压推断值。此外，电压 推断部6还将电源侧电压推断值和输电线侧电压推断值输出至目标闭极时刻计算部7。
[0017] 此处，说明利用电压推断部6进行的电源侧电压推断值和输电线侧电压推断值的 计算方法的一例。
[0018] 首先，说明输电线侧电压推断值的计算方法。断路器2切断后的输电线侧电压一般 为多频的合成波形，因此作为波形参数，将Al设为振幅，将〇1(<0)设为衰减率，将fi设为频 率，将4 1设为相位时，时刻t的输电线侧电压推断值一般能够W下式来表示。
[0019] 【数学式1】
-'Cl)
[0020] 此处，M为合成波成分的数量，i为从1至M的整数值。考虑计算精度等，预先设定M。
[0021] 上述式（1)中波形参数的总数为(4XM)个，通过使用输电线侧电压的测量值来决 定运些所有波形参数，能够求出任意的时刻t中的输电线侧电压推断值。
[0022] 电压推断部6中，使用自电压测量部5输出的n(>4XM)个输电线侧电压的测量值， 通过例如最小二乘法，决定上述式（1)中的所有波形参数。此处，n个输电线侧电压的测量值 为例如过去一定时间内的测量值。
[0023] 图2是用来说明输电线侧电压推断值的计算方法的图。上部为表示输电线侧电压 的测定波形的图，按照时间序列示出了输电线侧电压的测量值，横轴为时间（sec),纵轴为 输电线侧电压(PU)。另外，电压是按照额定电压值标准化后的值(PU)。此外，中部是表示用 来推断输电线侧电压的解析波形的图，具体而言，将当前时刻设为t3时，读取其例如过去的 一定时间（时刻ti至时刻t2之间）的测定波形作为解析波形，并使用构成该解析波形的n个离