专利名称：一种短路电流零点预测方法
技术领域：
本发明涉及一种采用数字化测量技术预测短路电流零点的方法。
背景技术：
开断交流电路时，动、静触头之间产生的电弧是交流电弧。交流电弧产生以后不能 立即熄灭，要等到电流零点后才有可能熄灭，并且能不能熄灭还要看电流过零期间的介质 恢复过程和电压恢复过程的竞赛如果电流过零时的介质恢复强度大于电压恢复强度，则 电流过零后电弧就能够熄灭，反之则重燃；如果重燃的话，则只能等待下一次或下下一次过 零才能熄灭。理论和实验表明如果触头分开时刻离电流过零点比较远，则过零前电弧燃烧 时间长、电弧能量大，过零时的介质恢复强度特性不高，电弧容易重燃；如果触头分开时刻 离电流过零点很近，则过零前触头开距小、电场强度高、带电粒子来不及散失，过零时的介 质恢复强度特性也不高，电弧同样也容易重燃。因此，存在一个最佳的零前分断时刻。电力 系统短路后，如果触头马上就动作的话，倘若分开时刻不佳，电弧往往要燃烧好几个半波才 能熄灭；如果恰好在最佳零前分断时刻分离，则可减少燃弧时间。可见，只要能恰到好处地 控制触头的分开时刻，就算触头动作稍微延迟一些，电弧的燃烧时间也能有效减小，电路反 而能先被开断，同时还能减少电弧对触头的烧蚀。基于此，相控开关得到了发展。此外，为了考核高压断路器的开断能力，需要进行合成试验。合成试验回路用两套 独立的小容量电源代替一套单独的大容量电源。为了保证试验的等价性，要求准确控制电 压源的投入时刻，使其在短路电流过零前某一时刻投入。综上可见，准确地预测短路电流的零点，是实现开关电器选相分断和保证高压断 路器合成试验成功的关键。交流供电系统稳定运行时，电流按电网频率(我国为50Hz)正弦变化，每隔IOms 过零一次，但电力系统突然发生短路故障时，短路电流并的变化特性不确定，既含有频率为 50Hz的基波分量和少量的高次谐波分量，同时还含有直流衰减分量，并且直流衰减分量的 幅值和时间常数随机不定。所以，短路电流不是每隔IOms过零一次。因此，只有提前预测 出短路电流的零点才能实现开关的选相分断。目前有一些预测短路电流零点的方法，如采用快速傅立叶变换、最小二乘参数辨 识、自适应神经网络等预测短路电流变化特性，并发出同步信号。这些方法普遍都是从短路 电流的一般表达式出发，采用数字滤波算法提取短路电流的基波分量、谐波分量和直流衰 减分量，然后再计算出短路电流什么时候为零。计算任务量比较大，对数字化测量系统的要 求比较高。

发明内容
本发明公开一种短路电流零点预测方法，目的在于给出一种简单有效的预测短路 电流零点的方法。本发明的技术方案为一种短路电流零点预测方法，其特征在于所述方法包括以下步骤
(1)试验电流经过电流传感器被采集到系统之中，经信号调理电路转换成与之成比例 的电压信号；
(2)电压信号送入A/D转换器，使之转换成计算机所能识别的数字量；
(3)嵌入式计算机对暂态短路电流进行数字信号处理，按照下列公式
权利要求
1.一种短路电流零点预测方法，其特征在于所述方法包括以下步骤(1)试验电流经过电流传感器被采集到系统之中，经信号调理电路转换成与之成比例 的电压信号；(2)电压信号送入A/D转换器，使之转换成计算机所能识别的数字量；(3)嵌入式计算机对暂态短路电流进行数字信号处理，按照下列公式
2.根据权利要求1所述短路电流零点预测方法，其特征在于在进行零点预测时，首 先将采集到的m个数据点存储到嵌入式计算机的数据存储单元，然后发送到嵌入式计算机 的运算单元进行下一个数据点的计算，再将数据存储单元的数据进行右移，然后将所得到 的第m+1个点存储到原来第m个数据的位置，始终保持数据存储单元中的数据为m个进行运算。
全文摘要
一种短路电流零点预测方法，包括以下步骤(1)试验电流经过电流传感器被采集到系统之中，经信号调理电路转换成与之成比例的电压信号；(2)电压信号送入A/D转换器，使之转换成计算机所能识别的数字量；(3)嵌入式计算机对暂态短路电流进行数字信号处理，按照下列公式预测其过零点，进而发出同步控制信号；式中为最高次谐波的阶数；N为每个基波周期的采样次数；n=2,3,…；为暂态短路电流。本发明公开一种短路电流零点预测方法，目的在于给出一种简单有效的预测短路电流零点的方法。
文档编号G01R19/175GK102095922SQ20101056145
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月28日 优先权日2010年11月28日
发明者厉伟, 徐卜一, 王俭, 蔡志远, 马少华 申请人:沈阳工业大学