CN102792407B - 高压电网中电流切换装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

高压电网中电流切换装置的控制方法，所述方法针对每一个相(A、B、C)包括：从获取的供电电压获得所述缺失供电电压的步骤；正常相/故障相之间辨别的步骤；通过尝试使模型与信号窗口一致而进行电压分析的步骤；根据选择条件来选择所述断路装置的简单接通或重新接通策略的步骤；依据所选策略对每一个相计算最佳重新接通时间集合的步骤；并且从建议的最佳时间中选择最佳时间并接通电流断路装置的相的步骤。

Description

高压电网中电流切换装置的控制方法

技术领域

本发明涉及在高压电网中控制电流断路装置的方法。

为了简化描述，以下考虑具有断开短路电流能力的断路器型的电流断路装置。

背景技术

本发明涉及一种方法，该方法通过确定高压电网中电流断路装置的最佳切换时间而减小与该电流断路装置的操作相关的电压浪涌。

在现有技术中，这样的控制装置被设计成监视电流断路装置的操作状态并发出预警，这是防止网络故障并且延长该装置使用寿命的最佳方式。

现有技术的控制装置包括了新功能，该新功能通过诊断电流断路装置特有参数的状态以及电网的参数而使该控制装置变得“智能”。因而控制装置能够发出本地指令来断开或接通它们所监视的电气装置。

因而，如在参考文献[1](见说明书最后的列表)中所述，考虑了以下多个断路器参数：

·存储的能量(压力、弹簧负载等)；

·控制电压；

·灭弧介质状态和特性；

·周围温度；

·先前启动的数量；

·老化效应；

·启动之间的时间段。

这些参数对启动时间的影响与断路器的设计紧密相关，并且必须针对每个应用进行评估。

还可监视多个网络参数，以为控制装置提供足够的智能。通常，必须监视断路装置的供电侧的电压。有时，必须监视断路装置的负载侧的电压以及通过该断路装置的电流。

应当铭记，高电压断路器、特别是线路断路器的操作会引起高的瞬时涌入电流和电压浪涌，其使得必须过分规定输电基础设施：塔维度、电涌放电器大小等等。这些电压浪涌和涌入电流对高电压设备、特别是变换器而言是重要的约束因素。以与这样的断路器终端处的电压状况相关的最佳时间来操作该断路器可减小这些电压浪涌和/或涌入电流。然而，这样的断路器具有较长的启动时间，即，发出接通指令的时间与主触头接通的时间之间的时间，例如50毫秒(ms)。尽管预测最佳启动时间对于纯正弦信号(电抗、变换器、电容器组)是容易的，但是在波形复杂且变化大的“传输线路”应用中就差得多了。

因而，考虑到补偿或未补偿线路的问题，本发明的应用领域是能实现精确可靠预测最佳启动时机以限制高压电网上的震荡现象的高电压断路器的同步接通(或被称为波点(Point-On-Wave，POW)切换)应用领域，该震荡现象易引起高电压浪涌并损坏电路设备。

现有技术中的装置包括插入电阻，如参考文献[2]中所述。然而这些插入电阻导致开销高。

本发明的目的是提供一种方法，该方法使用新的控制法则来改善对高压电网中电流断路装置的理想接通时间的预测。

发明内容

本发明提供了一种在高压电网中控制电流断路装置的方法，该高压电网一般包括发电机、电力变换器、三相电流变换器、供电侧单相电压变换器、线路侧三相电压变换器、断路器及其控制柜、以及输电线路，该方法的特征在于：该方法针对每一个相包括：

·从单个获取的供电电压获得缺失供电电压的步骤；

·正常相/故障相辨别的步骤；

·通过在信号窗口上的模型的尝试匹配来进行电压分析的步骤；

·根据选择条件来选择断路装置的简单接通或重新接通策略的步骤；

·依据所选策略对每一个相计算最佳重新接通时间集合的步骤；并且

·从建议的最佳时间中选择最佳时间并接通电流断路装置的相的步骤；

有利地，获得供电电压的步骤包括：

·获取与一个相对应的供电电压的步骤；以及

·通过计算来重构与其它两个相对应的其它两个供电电压的步骤；

有利地，以每1ms对模拟信号集合进行采样，但是通过计算而确定最佳启动时间时期望的精度比1ms小得多(通常为100微秒(μs))。

有利地，正常相/故障相辨别通过连续获取电流并在工频周期内计算每个相的均方根(RMS)值来实现，该值被存储在存储器内，并且在断开指令的情况下，进行的RMS值计算终止，并且该值与在存储器中存储的n个(例如100)值的平均进行比较，并且如果这个当前值比这个平均值大出由参数设置的值、并且大出标称电流I的由参数设置的标称值除以10，则该相被认为有故障。

如果断开指令在存储器中存储了n个RMS值之前出现，则正常相/故障相辨别有利地通过对断开指令出现后的M＝round(1/(f0*Ts))个点计算当前RMS值来实现，如果当前RMS值超过了作为参数被指定的允许25％余量的标称电流值，则相被认为有故障。

有利地，电压分析通过在一般为100ms的信号窗口内普罗尼(Prony)模型的尝试匹配来实现，该普罗尼模型是幅度为A'、A"、和A″′，相位为和频率为f′、f″、和f″′，以及阻尼因数为α′、α″、和α″′的三个阻尼正弦曲线的总和：

幅度A'、A"、和A″′以降序进行分类，以利于总体上与其它不同的最大幅度模式。

有利地，对在断开指令与接通指令之间经过的时间与超时t2进行比较的测试用于区分简单接通与迅速重新接通。

有利地，在接收到接通指令而进行简单接通的情况下，对该指令前的100ms信号执行线路侧和供电侧电压分析，且选择策略，并且在根据该策略计算最佳时间集合之后，随后是等待相重新同步的步骤。

有利地，在迅速重新接通的情况下，如果当前相对时间大于特定超时t1，则有利地，对先前的100ms信号执行线路侧电压分析且选择策略，并且在根据该策略计算最佳时间集合之后，随后是等待相重新同步的步骤。

这个重新同步步骤是有利的，其有利于使用基于微处理器的机器以同时管理三个实时相，这许可使用简单且经济的电子器件。

优选地，对于A相的重新同步等待步骤退出条件如下：CS_x＝断路器的x相的位置的复制，1＝接通，0＝断开/CALC_x＝在读模式下可访问的全局变量，值1指出x相从现在起处于等待重新同步步骤，否则为0

CS_B＝1并且CS_C＝1

或者

CS_B＝0并且CALC_B＝1并且CS_C＝1

或者

CS_B＝1并且CS_C＝0并且CALC_C＝1

或者

CS_B＝0并且CALC_B＝1并且CS_C＝0并且CALC_C＝1

有利地，用于在不同策略之间进行选择的条件如下：

·条件1：(f'在范围外或A'<Amin)且(f"在范围外或A"<Amin)且(f″′在范

围外或A″′<Amin)且为正常相。

"在范围外"条件指出所讨论的频率不在范围[f1，f2]或f0m±1％内，f1和f2为应用的频率参数，且f0m是测得的工频，

·条件2：(f'＝f0m±1％且A'>Amin且A"<Amin)，值[A'、A"、A″′]假

设以降序进行分类，f0m为测得的工频；

·条件3：(f1<f'<f2且A'>Amin且A"<β*A')；

·条件4：(A'>Amin且A">β*A')；

·条件5：未发现t0，或者，在t0之后线路电压下降得太快，t0是计算出的

线路隔离时间；

·条件6：Psource<Amin²/2且A'>Amin且f'＝f0±5％；

Amin为最小幅度p.u.(每单元)，在该最小幅度以下，震荡模式不再被认为是有效的(参数)；

·Psource为供电电压信号的功率，在与线路侧分析相同的时间窗口内计算，即，基于N个窗口点计算，采样Usource[0]至Usource[N-1]是可用的，并且：

$\mathrm{Psource}=\frac{1}{N}*\underset{i=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{Usource}{\left(i\right)}^2$

“缓慢下降”准则如下：对于被处理的线路电压Uligne，如果在t0之后的M个电压点都大于或等于t0处电压的由参数设置的部分(M为与由参数设置的工频的周期对应的点的数量)：[Uligne(t0)…Uligne(t0+M)]>＝Uligne(t0)，则满足“缓慢下降”准则，在相反情形中，认为下降太快。

β为由参数设置的位于0和1之间的值。

有利地，简单接通和重新接通策略如下：

·策略1：最小或最大供电电压，该电压在工频下认为是正弦曲线，最佳时间是以周期1/f0m(f0m是测量出的工频)呈周期性；

·策略2：在终端处零电压，该电压在工频下认为是正弦曲线，最佳时间是以周期1/(2*f0m)呈周期性；

·策略3：在终端处电压跳动的局部最小值，最佳时间是以周期1/(f0m-f')呈周期性；

·策略4：在终端处零电压，由完整普罗尼模型预测，最佳时间不呈周期性；

·策略5和7：零供电电压，该电压在工频下认为是正弦曲线，最佳时间是以周期1/(2*f0m)呈周期性；

·策略6：由线路电压上的参数设置的角度闭合，该电压在工频下认为是正弦曲线，最佳时间是以周期1/f'呈周期性，过零点被标记上时间戳并且采用

角度偏移(该偏移可随相的不同而不同)。

有利地，从肯定由测量节流器见到的电压为正弦曲线时的时间开始的正向方向上，通过处理线路电压信号而确定线路隔离时间t0，其中所述肯定通过以下实现：在大小为M＝round(1/(f0*Ts))的滑动窗口上以一个采样的递增来搜索正弦模型中的中断，其中f0为由参数设置的工频；在每一具有M个点的窗口内尝试通过非线性最小二乘法而匹配正弦模型；并对每一次迭代使用如下定义的起始参数向量：

·幅度＝所涉及窗口的最大值；

·频率＝由参数设置的工频；

·相＝根据所涉及窗口中的过零点计算。

在每一迭代上使用所估计模型来推测三个未来点，并且计算这三个点相对于真实信号的差值的平均值。如果这个平均值超过特定的阀值，则认为实现检测到时间t0。这个阀值针对信号的第一窗口可被设置为所述模型的估计幅度的60％。

有利地，在对时间t0的搜索中设置终止，该终止通过满足以下两个条件来实质描述：

·经过了超时t1；以及

·收到接通指令。

在策略1中，断路器终端处的电压是偏移了恒定值的供电电压，有利地，这个恒定值的符号通过观察时间t0处线路电压的代数值来确定；如果这个符号是正的，则在供电电压最大值处实现接通，并且相反地，如果这个符号是负的，则在供电电压最小值处实现接通。因此，目标时间是这个最大值或最小值增加了以下偏移值的时间：

·偏移＝(arccos(|Uligne(t0)|/A))/(2.∏.f0m)，如果|Uligne(t0)|<A；或者

·偏移＝0，如果|Uligne(t0)|>＝A；

其中：

-A是由参数设置的标称的相-地电压值；

-F0m是测量出的工频；

-Uligne(t0)是在时间t0处的线路电压值；

对所关注的极值进行标记并打上时间戳，并且提出了落入重新接通窗口[t3、t4]内的接通时间的表格：

t_opt(k)＝t_extrema+k/f0m+偏移

其中k是正整数。

这个计算出的正值限于由参数设置的工频周期的八分之一，即[0…1/(8*f0)]。

在策略2中，有利地，通过符号相反的两个采样之间的线性内插，倒数第二个过零点在分析窗口中(通过采样之间的线性内插)被准确地标记和打上时间戳，并且提出了是所测量功率周期的倍数并落入重新接通窗口[t3、t4]内的时间：

t_opt(k)＝t_zero+k/(2*f0m)

其中k是正整数。

在策略3中，有利地，通过选择与分析窗口的中心最近的局部最小值并对其标记时间戳(t_跳动)，以及提出落入重新接通窗口[t3,t4]之内的最佳接通时间，通过在断路器终端处电压(该电压具有跳动、其包络要被重构、以周期1/(f0-f')呈周期性的特点)的周期性包络的局部最小值处进行接通，对该包络进行重构。

t_opt(k)＝t_跳动+k/(f0m-f')

在策略4中，优选地，仅保留遵循“小幅度”电压半周的断路器终端处电压的这些过零点，具有以下步骤：

·在与用于先前线路侧电压分析的N点窗口同期的窗口内进行供电电压的普罗尼分析；

·选择供电侧支配模式和三个线路侧模式，以形成具有四个模式的、断路器终端处的电压的模型；

·根据模型的解析形式在重新接通窗口[t3,t4]内重构断路器终端处的电压的波形：

该模型以与所获取数据相同的采样频率被采样。

·在所考虑的窗口中粗略标记所有极值：

(prony[(k-1)Ts]<prony[kTs]且prony[kTs]>prony[(k+1)Ts])，或者(prony[(k-1)Ts]>prony[kTs]且prony[kTs]<prony[(k+1)Ts])：与指数k对应的时间对应于极值；

·选择极值的10％(或者，如果总量的10％小于10则选择全部极值)，对其而言，幅度的绝对值最小；

·遵循之前选择的每个极值，精细估计过零点时间(通过两个采样之间的线性内插)，因而返回这些时间。

在策略5和策略7中，通过两个采样之间的线性内插，对分析窗口中供电电压的倒数第二个过零点“t0”进行标记，并且提出是所测量电力周期的倍数且落入重新接通窗口[t3、t4]内的时间：

t_opt(k)＝t_zero+k/(2*f0m)

其中k是正整数。

在策略6中，首先，有利地，线路电压经低通滤波，且通过两个采样之间的线性内插，搜索离窗口中间最近的、与电压表格中提供的正dV/dt对应的过零点，随后，考虑到提供的线路频率f'，施加与针对所考虑的相而由参数设置的值对应的角度偏移，随后提出了偏移了线路电压周期的倍数的、落入窗口[t3,t4]内的时间：

t_opt(k)＝t_offset+k/f'

提出的接通时间对每一个相而言是独立的。

有利地，在被选策略失败的情况下，返回空表。

有利地，在三相共用的接通步骤中，根据以下两个准则的结合来从所提出的时间集合中为待重新接通的每一个相选择最佳时间：时间的延伸最小，以及与参数所设置的重新接通窗口的起始最接近的时间。可选择三元组或一对，用于与时间t3(以秒表示)或第一可访问时间(以秒表示)处的距离相乘的两个极端时间(以毫秒表示)之间的差值的最小指数。如果只有一个相要被重新接通，则选择第一可访问时间。

如果在策略应用中发生计算错误，则采用以下策略：

·三个相A、B和C要被重新接通，一个空表：两个正确的相被成功接通；随后第三个相在最后的相接通之后T0/2被接通，T0是测量出的工频的周期1/f0m；

·三个相A、B和C要被重新接通，两个空表：正确的相尽可能快的被接通；第二个相晚T0/2被接通，第三个相再晚T0/2被接通；

·三个相A、B和C要被重新接通，三个空表：在时间(t3+t4)/2,(t3+t4)/2+T0/2,(t3+t4)/2+T0处接通；

·一个相要被接通，一个空表：在时间(t3+t4)/2处接通。

本发明方法因而提出：

·列出针对实践中遇到的所有情形的最佳接通/重新接通策略；

·使得能够在这些策略之间明确选择的算法；

·通过估计足够通用的解析模型并且通过将这些模型的参数与预定值比较进行选择；

本发明的方法因而实现下面的有利结果：

·准确靶向最佳启动点，了解所遇到的情形差异很大；

·通过所遇到的情形差异，使得获得自适应行为，知道如何根据在断路器终端处的电压状态而在要启动该断路器时的时间选择正确启动策略；

·如果无法识别合适策略，则在统计上使用于默认策略的资源最小化；

·快速且准确的估计最佳启动时间(实时方面)；

·最小化在三个待启动的操作相之间的延伸(重新接通的第一相对随后的相的接通条件的影响)；

本发明方法还具有以下优点：

·策略的自动选择：特别地，控制装置尤其知道如何在补偿线路和未补偿线路之间自动区分；

·准确及快速的方法，以在不同接通策略之间得到可靠的选择，并且得到最佳接通时间的可靠和准确的计算；

·与基于插入阻抗的解决方案相比相对低成本的解决方案；

·容易安装在现有断路器上；

·与不使DC通过的电压测量节流器(未补偿电容式分压器(CVT))兼容，其构造了实践中遇到的大多数情形；

附图说明

·图1和图2示出使用本发明方法控制高电压网络中的电流断路装置的装置；

·图3针对网络的一个相示出本发明方法的步骤和状态机；

·图4示出对电源最小/最大策略的选择；

·图5和图6示出使用本发明方法的控制装置的操作的时序图；

·图7和图8分别示出利用浮置中线的角度偏移和变换器卸负载接通。

具体实施方式

图1示出可使用本发明方法的、用于控制高电压网络中的断路装置的装置。图2是示出该装置的内部功能的图示。

在这些图中使用以下缩写：

·TT：电压变换器；

·TC：电流变换器；

·TOR：二进制(布尔)信息；

·CS：用户可访问的辅助触头，其复制高电压断路器的位置，“0”逻辑值表示断路器断开，而“1”逻辑值表示断路器接通；

CALC_x(CALC_A,CALC_B,CALC_C)：全局变量；每个状态机因而可访问(以只读模式)其它相的变量；其功能是指出(CALC_x＝1)已实现策略计算且对应的相的状态机正等待同步。

控制装置的主要用户参数如下：

·f0：网络的工频；

·f1、f2：上限频率和下限频率，在这二个频率之间，插入有断路器的线路被认为得到补偿并且认为所述相是正常的(无故障)，典型的值为：f1＝20Hz、f2＝0.9*f0；

·Amin：最小幅值p.u.(每单元)，在该最小幅值之下，震荡模式不再认为是有效的；

·t1：重新接通程序可开始的时间，t1＝debut_fenetre_refermeture-temps_mécanique_fermeture-temps_calcul；(t1＝重新接通窗口起始-机械接通时间-计算时间)。

·t2：超过该时间，则认为采用简单接通(没有接收到重新接通指令)；

·[t3、t4]：目标重新接通窗口；

·CS超时；

·用于接通每一相PhA、PhB、PhC的角度；

·β，其值在0和1之间，为主要模式的限制部分，用于考虑辅助模式的有效性(默认值：0.5)。

时间t1和t2从收到断开指令(ordre_0)的时刻开始计算，如图5中所示。

图1示出的电路在地与连接至高压电网的点P之间相继包括：

·发电机10；

·电力变换器11；

·电流变换器12；

·断路器及其控制柜13；

·输电线路14。

控制装置17从这个电路接收以下信号：

·来自电流变换器12的模拟输入(断路器电流I_cb)，经由电压变换器15、16的断路器及其控制柜13的输入(供电电压U_source)及输出(线路电压U_ligne)；

·TOR(二进制)输入(三个单相断开指令ordres_O_uni、三个相共用的指令ordre_O_tri、三个相共用的接通指令ordre_C_tri、以及指示断路器位置的三个CS_ABC)；以及

·TOR输出(三个单独指令ordre_C_ABC)。

如图2所示，该控制装置包括：

·数字获取模块20，其接收TOR输入；

·模拟获取模块21，其接收模拟输入；

·数字输出模块22，其输送TOR输出，即针对每个相A、B、C的单独的接通指令；

·实时算法模块23，其位于输入和输出模块20、21、和22之间。

出于经济原因，只获取一个供电电压(A相)，其它两个(B相和C相)通过计算(滤波及相移k*120°(考虑获取哪个相的电压))来重构。相移通过与相移对应的时间(滞后/超前)(测量出的工频“f0m”)处的线性内插来实现。无须更好的内插(如多项式或基数正弦内插，其具有更高的计算成本)，这是因为只有与该供电电压的过零点是有关的，在该过零点区域中，线性近似已极佳。

图3中示出用于接通断路器(以允许电流流过)的大致控制算法，图3以对应于一个相的状态机(状态转换自动化)的形式示出了本发明方法的步骤。在这个图中，数字“1”指出离开一个状态的无条件转换：一旦该状态的处理完成，就发生转换。因而，三个状态机针对三相断路器并行执行，每个状态机负责A相、B相或C相中的一个。因此，对于“x”相，x＝A、B或C。

这个算法的显著特点如下：

·超时t2，其用于区分简单接通与迅速重新接通(在断开指令和接通指令之间经过的时间)；

·超时t1，该参数使得用户即使在重新接通指令迅速到达时也不能太迅速地重新接通断路器；

·可分开简单接通/快速重新接通以及正常相情形/故障相情形，使得能够区分陷阱电荷(快速重新接通周期，正常相，未补偿线路)与线路供电(简单接通，线路电压不显著)，电压测量节流器(TT)通常不提供DC电压信息：断开之后在线路侧的零位电压信号(当没有电流流过时)可以对应于陷阱电荷，因而对应于线路上的DC电压，在最差情景中，该DC电压等于标称的相-接地峰值电压。这可能造成模糊。因此，选择正确的策略是基于历史事件的。

本发明的方法区分两个情形，即简单接通周期(25)和快速重新接通周期(26):

1)简单接通周期(25)

在上电时，算法(或状态机)处于静止状态30，对应于断路器的接通状态。如果断路器已被断开(CS_x＝0)，则随后直接进入等待状态31。如果CS改变(CS_x＝1)，则离开该等待状态，在这个情况下，引起报警32(无指令情况下的操作)并且返回到静止状态30。倘若接收到接通指令ordre_C，则也将离开该等待状态。在这个情况下，指令被标记上时间戳33，并且例如对信号的前100ms开始进行线路侧和供电侧电压分析34。取决于这个分析34的结果(见条件6)，选择采用策略6(35)还是策略7(36)。这适用于计算目标接通窗口中的最佳时间集合所需的时间。

在这个时间结束时，自动切换到等待状态37(“可能等待其它的相”)，在该状态中，需要与待重新接通的其它的相重新同步。下面针对A相给出这个状态的退出条件：

CS_B＝1且CS_C＝1

或

CS_B＝0且CALC_B＝1且CS_C＝1

或

CS_B＝1且CS_C＝0且CALC_C＝1

或

CS_B＝0且CALC_B＝1且CS_C＝0且CALC_C＝1

一旦这个同步完成，从这些建议的最佳时间之中为要重新接通(CS_x＝0)的相选择最佳时间，并且考虑到断路器接通所需的机械时间而使所述相接通(38)。

在验证了CS的切换(CS_x＝1)而指出该相被实际接通之后，并且在序列存档(40)之后，实现返回至静止状态。如果达到了CS切换超时，则引起报警39，并且返回至静止状态。

2)快速重新接通周期(26)

通过接收断开指令(ordreo_O_x)可离开静止状态30。在对断开指令标记上时间戳之后，通过观察电流确定所述相是否在故障之后是断开的(42)，并且，通过在断开之前分析供电电压来测量网络的工频f0m。然后进入等待(43)。

当CS改变状态(CS_x＝0)而指出断路器实际断开时这个等待结束。如果达到了CS状态改变超时，则返回至静止状态并且设置报警(44)。随后，CS的状态改变被标记上时间戳并且等待重新开始。

如果超过了超时t2(由参数设置)，则返回至上述的简单接通情形。

如果接通指令(ordre_C)在超时t2终止之前到达，则变更至迅速重新接通周期。随后，接通指令的到达被标记上时间戳(45)，并且等待开始。如果当前的相对时间超过超时t1(由用户设置的参数)，则开始线路侧电压分析(46)。

取决于这个分析的结果(见条件1至5)，选择采用策略1、2、3、4、或5中(47-51)的一个。在策略1中，实行对采用该策略的机会进行额外验证：如果不满足条件，则变更至策略5(51)。这持续了计算目标接通窗口中的最佳时间集合所需的时间。

在这个计算时间结束时，自动变更至等待状态(37)(“可能等待其它的相”)，或者有必要与其它要重新接通的相重新同步。这个状态的退出条件与关于简单接通周期所述的退出条件相同。

算法(38)的结束被两个周期25和26共用，并且如上描述的那样。

图5是在迅速重新接通情况下实现本发明方法的装置操作的时序图。该图示出了在t＝0(断开指令)之前的电流监视历史以及在时间t3和时间t4之间的重新接通窗口。

图6是在简单接通情况下实现本发明方法的装置操作的时序图。该图示出了在时间t3和时间t4之间的接通窗口。

以下分析在图3中示出的模块以及本发明方法的特性。

A)正常相/故障相的辨别(42)

连续观察在“静止”状态下流过断路器的电流，从而在断开指令之前具有足够长的历史，这是控制装置意识到的首个情况。控制装置持续获取这些电流，并且在工频的一个周期内对每一个相计算均方根(RMS)值，该值被存储到存储器中。这些值中最近的值，例如最后100个值，被保留在“历史”循环缓冲器中。一旦接收到断开指令“ordre_O”，进行的RMS值计算就终止。如果这个值超过存储器中存储的100个值的平均值的X％(X是一参数，其默认值为20％)，并且超过I_标称/10(参数)，则所关心的相被认为出故障。此时布尔指示符设置为“1”以供稍后使用。这个指示符在下一接通操作期间被重置为“0”。

参数集合包括三个量值，即，百分比超调、所存储的RMS值的数量、故障判断阀值。在存储器中存储的100个值的以上任意数字回到故障发生时间之前，并且因而能逐个进行调整(保护装置发出接通指令的超时是未知的)。

如果历史不够(因为该装置刚上电)，则当未计算出100个RMS值时如果出现断开指令，则辨别准则不同(操作降级)：历史被丢弃，并且对于断开指令出现后的M＝round(1/(f0*Ts))(round＝四舍五入至最接近的整数)个点计算当前RMS值。如果当前RMS值超过了作为参数指定的允许25％余量的标称电流值，则相被认为出故障。

布尔指示符以同一方式更新。

B)电压分析(34或36)

通过尝试在一般为100ms的信号窗口内将普罗尼(Prony)模型与十二个参数匹配，可实现电压分析。采样周期通常为1ms。该模型是幅度为A'、A"、和A″′，相位为和频率为f′、f″、和f″′，以及阻尼因数为α′、α″、和α″′的三个阻尼正弦曲线(称为“模式”)的总和。因而：

幅度A'、A"、和A″′以降序进行分类，以利于最大幅度模式，该最大幅度模式一般与其它不同。

本领域技术人员能想到的用于最佳估计这十二个参数的一种方法是非线性最小二乘法，或者使模型与实验数据之间的均方根差最小化的任何其它方法。

C)简单接通和重新接通策略(35-36、47-51)

1.策略列目

简单接通和重新接通(迅速重新接通周期)策略如下(指出了最佳接通点)：

·策略1：供电电压最小值或最大值，在工频下认为是正弦曲线，最佳时间是以周期1/f0m(f0m是测得的工频)呈周期性；

·策略2：在断路器的终端处零电压，在工频下认为是正弦曲线，最佳时间是以周期1/(2*f0m)呈周期性；

·策略3：在断路器的终端处电压跳动的局部最小值，最佳时间是以周期1/(f0m-f')呈周期性；

·策略4：在断路器的终端处零电压，其由完全普罗尼模型预测，最佳时间不呈周期性；

·策略5和7：零供电电压，在工频下认为是正弦曲线，最佳时间是以周期1/(2*f0m)呈周期性；

·策略6：角度闭合(由线路电压设置的参数)，在工频下认为是正弦曲线，最佳时间是以周期1/f'呈周期性，过零点被标记上时间戳，并且采用可能随着相的不同而不同的角度偏移。

2.策略选择条件

这些条件如下：值A'、A"、A″′以降序进行分类：

·条件1：(f'在范围外或A'<Amin)且(f"在范围外或A"<Amin)且(f″′在范围外或A″′<Amin)，且相正常。

"在范围外"条件指出所讨论的频率不在范围[f1，f2]或f0m±1％内，f1和f2是频率，其为应用的参数，且f0m是测得的工频。线路侧不产生震荡且怀疑是陷阱电荷，原因在于所讨论的相是正常的。

·条件2：(f'＝f0m±1％且A'>Amin且A"<Amin)。

在线路其它末端处的断路器已经被重新接通，线路处于工频,且由于在供电电压与线路电压之间可能的相移，所以终端处的电压可能是正弦曲线。

·条件3：(f1<f'<f2且A'>Amin且A"<β*A').

线路以独特模式震荡。在线路电压和供电电压之间存在显著跳动。最佳时间是终端处的电压包络的局部最小值。

·条件4：(A'>Amin且A">β*A')。

在线路侧存在至少两个振荡模式，最佳时间不呈周期性，并且在终端处预测电压必须基于完整模型。最佳时间是终端处电压的过零点。

·条件5：未发现t0，或者在t0之后线路电压下降得太快；

·条件6：Psource<Amin²/2且A'>Amin且f'＝f0±5％。

供电侧信号的功率Psource不超过表示有效模式的阀值Amin²/2，并且最大线路侧幅度A'是有效的(暗指唯一的有效模式)。与该线路侧有效模式关联的频率f'与由参数设置的工频f0具有相同的幅值数量级。

注意：

·Psource是在与线路侧分析相同的时间窗口内计算的供电电压信号的功率，即，在N个窗口点上具有采样Usource[0]至Usource[N-1]可用，并且：

$\mathrm{Psource}=\frac{1}{N}*\underset{i=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{Usource}{\left(i\right)}^2$

·“缓慢下降”准则，其为：对于被处理的线路电压Uligne，如果在t0之后的M个电压点都大于或等于t0处电压的由参数设置的部分(M为与由参数设置的工频的周期对应的点的数量)：[Uligne(t0)…Uligne(t0+M)]>＝Uligne(t0)，则满足“缓慢下降”准则。在相反情形中，针对认定为太快的下降，估计不存在陷阱电荷(隔离线路中的恒定剩余电压)并且采用策略5的“零供电”重新接通准则。

因而在图4示出的过程之后选择最小/最大供电策略。

图4相继示出：

·测试50，用以确定是否不存在线路侧有效模式；

·测试51，用以确定是否认为相是正常的；

·针对时间t0的搜索52；

·测试53，用以确定是否已发现这个时间；

·测试54，用以确定是否存在缓慢下降，这导致选择：

·在测试50的结果为肯定并且测试51、53和54的结果为否定的情况下选择策略5(55)；或者

·在相反情形中选择策略1(56)；或者

·在测试50的结果为否定的情况下选择其它策略(57)。

3.线路隔离时间(t0)的确定

如果采用策略1(供电电压最小值或最大值)，则有必要确定线路的隔离时间t0，其对应于位于线路两端处的两个断路器的断开。如果线路没有被补偿，无论位于线路两端处的两个断路器中的哪一个最后断开因而隔离了线路，最后断开的这个断路器限定了陷阱电荷以及该线路被隔离时的时间。这个辨别基于线路电压：通过使用不使DC通过的测量节流器来确定电压耗尽时的时间。这个时间并不非常突出，这是因为存在exp(-t/Tau)型的瞬态，由其它两个相的影响而引起的角频率可能被叠加在该瞬态上。为此目的，从肯定由测量节流器见到的电压为正弦曲线时的时间(即，断开指令的到达时间)开始在时间递增方向(正向)上连续的时间，将线路电压信号考虑在内：在大小为M＝round(1/(f0*Ts))的滑动窗口内以一个采样的递增实现正弦模型中断搜索，f0为由参数设置的工频。在每一具有M个点的窗口内尝试通过非线性最小二乘法将正弦模型与三个参数(幅度、角频率、相位：“A.cos”))匹配。每一迭代使用如下定义的起始参数向量：

·幅度＝所关注窗口的最大值；

·频率＝由参数设置的工频；

·相＝根据所关注窗口中的过零点来计算。

在每一迭代上，在估计模型的帮助下推测三个未来点，并且计算这三个点相对于真实信号的差值的平均。如果该平均超过特定阀值，则认为已检测到t0。例如，这个阀值针对第一信号窗口(第一次迭代)被设置为模型的估计幅度的60％。此时，估计时间t0是在检测之前的一个采样步骤。

在搜索该时间t0中设置停止(万一永远无法检测到)。在这个情形中，时间t0被认为是“未发现”。这个停止借由满足以下两个条件来实现：

·经过了超时t1；以及

·收到ordre_C。

4.策略的具体描述

1)策略1：供电电压最小值和最大值

在断路器的终端处的电压因而是供电电压，其为工频f0下的正弦曲线，偏移恒定值(其在迅速重新接通周期的时标上)。这个恒定值的符号必须通过确定时间t0处线路电压的代数值来确定。如果这个符号是正的，则在供电电压最大值处实现接通，并且相反地，如果这个符号是负的，则在供电电压最小值处实现接通。因此，目标时间是增加了以下值的这个最大值或最小值的时间(朝着更高时间“向右”偏移)：

·偏移＝(arccos(|Uligne(t0)|/A))/(2.∏.f0m)，如果|Uligne(t0)|<A；或者

·偏移＝0，如果|Uligne(t0)|>＝A；

其中：

A是由参数设置的标称的相-接地电压值；

F0m是测得的工频；

Uligne(t0)是在时间t0处的线路电压值。

这个计算出的正值限于由参数设置的工频周期的八分之一，即[0…1/(8*f0)]。

在考虑进行分析的供电电压窗口内，算法因而对所关注的极值(最小值或最大值)进行标记并打上时间戳，并且提出了落入重新接通窗口[t3、t4]之内的接通时间表：

t_opt(k)＝t_extrema+k/f0m+偏移

其中k是正整数。

在方程式失败的情况下(即，如果没有标识出极值)，返回的表为空。

2)策略2：在工频下认为正弦曲线的终端处的零电压

在考虑进行分析的终端处的(差分)电压的窗口内，倒数第二个过零点(通过线性内插而准确地)被进行标记，并且提出了落入重新接通窗口[t3、t4]之内的、是测得的功率周期的倍数的时间：

t_opt(k)＝t_zero+k/(2*f0m)

其中k是正整数。

在方程式失败的情况下(即，如果没有标识出零值)，返回的表为空。

3)策略3：跳动的局部最小值

对断路器的终端处的(差分)电压进行处理。在经补偿线路和正常相或者故障相已被清除的情形中，这个电压的特征在于：具有跳动、以周期1/(f0-f')呈周期性，并且其包络要被重构。准则是在这个包络的局部最小值处接通。更好的方式是：搜索并靶向与已检测到的包络的相对最小值最接近的、在终端处的电压的真实过零点。

依靠并行实现的两个幅度解调(余弦和正弦)，供电/线路相移估计，以及最终的“调制”(包络)函数，下面分析计算步骤实现这个重构：

·“载波”频率使得：Fc＝(f0+f')/2；

·余弦解调：signal(t)*cos(2*pi*Fc*t)；

·正弦解调：signal(t)*sin(2*pi*Fc*t)；

·在截止频率Fc处对信号低通滤波，以排除高频成分(使用“零延迟”滤波器以避免延迟问题):

Sig_demod_cos＝filter_zd[signal(t)*cos(2*pi*Fc*t)]

Sig_demod_sin＝filter_zd[signal(t)*sin(2*pi*Fc*t)]

·使用函数“atan2”进行供电/线路角度相移估计，：

Phi(t)＝2*atan2(sig_demod_cos(t),sig_demod_sin(t))

·获得所需包络：

Envelope(t)＝2*[sig_demod_cos(t).*sin(phi(t)/2)+sig_demod_sin(t).*cos(phi(t)/2)]

这个包络的最小值对应跳动的局部最小值。因此这些跳动被准确地打上时间戳。在分析窗口中选择若干跳动中的一个(t_跳动)并且提出落入重新接通窗口[t3,t4]内的最佳接通时间:

t_opt(k)＝t_跳动+k/(f0m-f')

4)策略4：使用完整普罗尼模型的终端处的零电压

对断路器终端处的(差分)电压进行处理。这是个非常困难的策略：在线路侧标识的波形不能(例如通过正弦曲线)被近似：需要完整模型(频率、幅度、相位、阻尼)以在重新接通窗口中预测在断路器的终端处的波形(因此存在电压的解析形式)，并且在模型上选择过零点时间。为了减小潜在的电弧前时间(断路器的电介质强度并不是无限的)，只保留遵循“最小幅度”电压半周的过零点(根据下文解释的准则)。

因而执行以下步骤：

·在与用于先前线路侧电压分析的100ms窗口同期的窗口内进行供电电压的普罗尼分析；

·选择供电侧支配模式和三个线路侧模式，以形成具有四个模式的、断路器终端处的电压的模型；

·根据该模型的解析形式在重新接通窗口(t3,t4)内重构波形：

该模型以与获取数据相同的采样频率被采样。

·在所考虑窗口中粗略标记所有极值：

(prony[(k-1)Ts]<prony[kTs]且prony[kTs]>prony[(k+1)Ts])，或者(prony[(k-1)Ts]>prony[kTs]且prony[kTs]<prony[(k+1)Ts])：与指数k对应的时间对应于极值，Ts为采样周期；

·选择极值的10％(或者，如果总量的10％小于10则选择全部极值)，对其而言，幅度的绝对值最小；

·遵循之前选择的每个极值，精细估计过零点时间(通过符号相反的两个采样之间的线性内插)，因而返回这些时间。

在失败情况下(即，如果没有标识出零)，则返回的表为空。

5)策略5和7：零供电电压

在考虑进行分析的供电电压窗口内，标记出倒数第二个过零点“t0”(通过线性内插而准确标记出)，并且提出了是测得的功率周期的倍数并且落入重新接通窗口[t3、t4]内的时间：

t_opt(k)＝t_zero+k/(2*f0m)

其中k是正整数。

在失败的情况下(即，如果没有标识出零)，返回的表为空。

6)策略6：基于线路电压，基于角度参数接通

对在工频f0处认为是正弦曲线的线路电压进行处理。

起始时，使用供电电压重构函数滤波器对线路电压进行低通滤波。随后搜索离窗口中间最近的、与电压表格中提供的正dV/dt对应的过零点。随后，考虑到提供的线路频率f'，施加与针对所考虑的相而由参数设置的值对应的角度偏移(获得较晚时间t_offset)。并且随后，提出偏移了线路电压周期的倍数的、落入窗口[t3,t4]内的时间：

t_opt(k)＝t_offset+k/f'

以这种方式提出的接通时间对每一个相而言是独立的。因此存在角度偏移接通，如图7中所示。

在时间选择功能(图3中的状态38)中，对于三个相使用最近的时间来尝试接通，以必然地实行接通次序。因而，仅仅具有正dV/dt的零点得以保留，以隔开且减小分组可能性，并且因而避免非最佳接通次序。

图8示出通常与在隔离中性线电网中的变压器非负载接通对应的参数值[PhA,PhB,PhC]＝[120°,240°,90°](出于说明目的，除了三个相之外还示出了PhA和PhB之间的差值)。此处，策略是在前两个相的差分电压为最大值时同时接通该两个相，并且随后在晚四分之一周期(90°)接通第三个相。可以看出，提出的接通时间被自然分组，以实施接通次序PhA+PhB而后PhC。

D)三个相共用的接通(37-38)

在图3的状态机中，每一个策略在给定了板上计算电力的情况下尽快地呈现，并且产生目标接通窗口中的最佳接通时间(参数)集合(表)作为输出。

由三个相A、B、和C(因而由三个状态机)共用的所述算法中的下一步骤38，为待接通的每一个相选择最佳时间。这个最佳结合了两个准则：最小的时间延伸(从而使得由接通的第一个相引起的、作用于后续的相的、操作条件的变化最小化)，以及与重新接通窗口的起始尽可能接近的时间(随着远离分析窗口时，预测变得越来越不准确)

选择三元组(或一对)，针对该三元组(或一对)，由时间t3(以秒表示)(用于重新接通的三个相的t3的最小值)处的距离或该三元组(或一对)的平均(中间)时间的第一可访问时间(用于简单重新接通，以秒表示)处的间隔乘以极端时间之间的差值的指数(以毫秒表示)为最小值。这三元组(或一对)的三个时间在实现这种分析(在给定断路器的机械时间、启动时间的情况下生成这个指令不太晚)时必须可访问。

如果只有一个相要被重新接通，则不应用延伸准则并且选择第一可访问时间(给定了断路器的机械时间)。

如果在策略应用中发生计算错误(多个表中的一个返回空)，则采用以下策略：

·三个相A、B和C要被重新接通，一个空表：两个正确的相根据上述准则而被接通；随后第三个相在最后的相被接通之后T0/2被接通，其中T0是测量出的工频的周期1/f0m；

·三个相A、B和C要被重新接通，两个空表：正确的相尽可能快的被接通；第二个相晚T0/2被接通，第三个相再晚T0/2被接通；

·三个相A、B和C要被重新接通，三个空表：三个相在时间(t3+t4)/2,(t3+t4)/2+T0/2,(t3+t4)/2+T0处接通；

·一个相要被重新接通，一个空表：在时间(t3+t4)/2处接通。

文献列表：

[1]“Manoeuvrescontrlées,del’étatdel’art(1stpart)”(Electra,No.162,1995年10月)。

[2]US2004/0189307。

Claims (29)

1.一种在高压电网中控制电流断路装置的方法，所述高压电网包括发电机(10)、电力变换器(11)、三相电流变换器(12)、供电侧单相电压变换器、线路侧三相电压变换器、断路器(13)及其控制柜、以及输电线路(14)，所述方法的特征在于：所述方法针对每一个相(A、B、C)包括：

·从获取的供电电压获得缺失供电电压的步骤；

·正常相/故障相辨别的步骤；

·通过在信号窗口上的模型的尝试匹配来进行电压分析的步骤；

·根据选择条件来选择所述断路装置的简单接通或重新接通策略的步骤；

·依据所述所选策略对每一个相计算最佳重新接通时间集合的步骤；并且

·从建议的最佳时间中选择最佳时间并接通所述电流断路装置的相的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，获得所述供电电压的步骤包括：

·获取与一个相对应的供电电压的步骤；以及

·通过计算来重构与其它两个相对应的其它两个供电电压的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述正常相/故障相辨别(42)通过连续获取电流并在工频周期内计算每个相的当前均方根RMS值来实现，所述值被存储在存储器内，并且在断开指令的情况下，进行的所述当前RMS值计算终止，并且该当前RMS值与在所述存储器中存储的n个值的平均值进行比较，并且如果这个当前RMS值比这个平均值大出由参数设置的值、并且大出标称电流I的由参数设置的所述标称值I除以10，则所述相被认为有故障。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，n＝100。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，如果所述断开指令在所述存储器中存储了所述n个RMS值之前出现，则所述正常相/故障相辨别(42)通过对所述断开指令出现后的M＝round(1/(f0*Ts))个点计算当前RMS值来实现，如果所述当前RMS值超过了标称电流值，则相被认为有故障，其中，所述标称电流值被指定为允许所述标称电流值的25％余量的参数。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电压分析通过在信号窗口内普罗尼模型的尝试匹配来实现，所述普罗尼模型是幅度为A'、A"、和A″′，相位为和频率为f′、f″、和f″′，以及阻尼因数为α′、α″、和α″′的三个阻尼正弦曲线的总和：

所述幅度A'、A"、和A″′以降序进行分类，以利于最大幅度模式。

7.根据权利要求3所述的方法，其中，对在断开指令与接通指令之间经过的时间与超时t2进行比较的测试用于区分简单接通(25)与迅速重新接通(26)。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，在接收到所述接通指令而进行简单接通的情况下，对所述接通指令前的100ms信号执行线路侧和供电侧电压分析，且选择策略，并且在根据该策略计算最佳时间集合之后，随后是相重新同步的等待时间。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述迅速重新接通的情况下，如果当前相对时间大于特定超时t1，则对先前的100ms信号执行线路侧电压分析且选择策略，并且在根据该策略计算最佳时间集合之后，随后是等待所述相重新同步的步骤。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，对于A相的所述重新同步等待时间退出条件如下：

CS_x＝断路器的x相的位置的复制，1＝接通，0＝断开/CALC_x＝在读模式下可访问的全局变量，值1指出x相从现在起处于等待重新同步步骤，否则为0，

CS_B＝1并且CS_C＝1

或者，

CS_B＝0并且CALC_B＝1并且CS_C＝1

或者，

CS_B＝1并且CS_C＝0并且CALC_C＝1

或者，

CS_B＝0并且CALC_B＝1并且CS_C＝0并且CALC_C＝1。

11.根据权利要求6所述的方法，其中，用于在不同策略之间进行选择的条件如下：

·条件1：(f'在范围外或A'<Amin)且(f"在范围外或A"<Amin)且(f″′在范围外或A″′<Amin)且为正常相；

所述"在范围外"条件指出所讨论的所述频率不在范围[f1，f2]或f0m±1％内，f1和f2为应用的频率参数，且f0m是测得的工频；

·条件2：(f'＝f0m±1％且A'>Amin且A"<Amin)；

·条件3：(f1<f'<f2且A'>Amin且A"<β*A')；

·条件4：(A'>Amin且A">β*A')；

·条件5：未发现t0，或者，在t0之后线路电压下降得太快，t0是计算出的线路隔离时间；

·条件6：Psource<Amin²/2且A'>Amin且f'＝f0±5％；

Amin为最小幅度p.u.(每单元)，在所述最小幅度以下，震荡模式不再被认为是有效的(参数)；

Psource为所述供电电压信号的功率，在与所述线路侧分析相同的时间窗口内计算，即，基于N个窗口点计算，采样Usource[0]至Usource[N-1]是可用的，并且：

$Psource=\frac{1}{N}*\underset{i=0}{\overset{N-1}{\&Sigma;}}Usource{\left(i\right)}^2$

“缓慢下降”准则如下：对于被处理的所述线路电压(Uligne)，如果在t0之后的M个电压点都大于或等于t0处电压的由参数设置的部分(M为与由参数设置的所述工频的周期对应的点的数量)：[Uligne(t0)…Uligne(t0+M)]>＝Uligne(t0)，则满足“缓慢下降”准则，在相反情形中，认为下降太快；并且

β为由参数设置的位于0和1之间的值。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述简单接通和所述迅速重新接通策略如下：

·策略1：最小或最大供电电压，所述最小或最大供电电压在所述工频下认为是正弦曲线，所述最佳时间是以周期1/f0m呈周期性，其中，f0m是测量出的工频；

·策略2：在终端处零电压，所述在终端处零电压在所述工频下认为是正弦曲线，所述最佳时间是以周期1/(2*f0m)呈周期性；

·策略3：在终端处电压跳动的局部最小值，所述最佳时间是以周期1/(f0m-f')呈周期性；

·策略4：在终端处零电压，由完整普罗尼模型预测，所述最佳时间不呈周期性；

·策略5和7：零供电电压，所述零供电电压在所述工频下认为是正弦曲线，所述最佳时间是以周期1/(2*f0m)呈周期性；

·策略6：由所述线路电压上的参数设置的角度闭合，所述角度闭合在所述工频下认为是正弦曲线，所述最佳时间是以周期1/f'呈周期性，过零点被标记上时间戳并且采用角度偏移，所述偏移可随相的不同而不同。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，从肯定由测量节流器见到的电压为正弦曲线时的时间开始的正向方向上，通过处理线路电压信号而确定所述线路隔离时间t0，其中所述肯定通过以下实现：在大小为M＝round(1/(f0*Ts))的滑动窗口上以一个采样的递增来搜索正弦模型中的中断，其中f0为由参数设置的所述工频；在每一具有M个点的窗口内尝试通过非线性最小二乘法而匹配所述正弦模型；并对每一次迭代使用如下定义的起始参数向量：

·幅度＝所涉及窗口的最大值；

·频率＝由参数设置的工频；

·相＝根据所涉及窗口中的过零点计算；并且

在所述每一迭代上使用所估计模型来推测三个未来点，并且计算这三个点相对于真实信号的差值的平均值，如果这个平均值超过特定的阀值，则认为实现检测到时间t0。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述阀值针对所述线路电压信号的第一窗口被设置为所述正弦模型的估计幅度的60％。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，在对这个时间t0的搜索中设置终止，所述终止通过满足以下两个条件来实质描述：

·经过了超时t1；以及

·收到接通指令。

16.根据权利要求13所述的方法，其中，在所述策略1中，所述断路器终端处的电压是偏移了恒定值的供电电压，有利地，这个恒定值的符号通过观察所述时间t0处所述线路电压的代数值来确定；如果这个符号是正的，则在所述供电电压最大值处实现接通，并且相反地，如果这个符号是负的，则在所述供电电压最小值处实现接通，因此，目标时间是这个最大值或最小值增加了以下偏移值的时间：

·偏移＝(arccos(|Uligne(t0)|/A))/(2.∏.f0m)，如果|Uligne(t0)|<A；或者

·偏移＝0，如果|Uligne(t0)|>＝A；

其中：

-A是由参数设置的标称的相-地电压值；

-f0m是所述测量出的工频；

-Uligne(t0)是在时间t0处的所述线路电压值；

对所关注的极值进行标记并打上时间戳，并且提出了落入重新接通窗口[t3、t4]内的接通时间的表格：

t_opt(k)＝t_extrema+k/f0m+偏移

其中k是正整数。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所关注的所述极值是最小值或最大值。

18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述计算出的偏移值限于由参数设置的所述工频周期的八分之一，即[0…1/(8*f0)]。

19.根据权利要求16所述的方法，其中，在所述策略2中，通过符号相反的两个采样之间的线性内插，倒数第二个过零点在分析窗口中被准确地标记和打上时间戳，并且提出了是所测量功率周期的倍数并落入所述重新接通窗口[t3、t4]内的时间：

t_opt(k)＝t_zero+k/(2*f0m)

其中k是正整数。

20.根据权利要求16所述的方法，其中，在所述策略3中，通过选择与所述分析窗口的中心最近的局部最小值并对其标记时间戳，以及提出落入所述重新接通窗口[t3,t4]之内的最佳接通时间，通过在所述断路器终端处电压的周期性包络的局部最小值处进行接通，对所述包络进行重构，所述断路器终端处电压具有跳动、其包络要被重构、以周期1/(f0-f')呈周期性的特点：

t_opt(k)＝t_跳动+k/(f0m-f')。

21.根据权利要求16所述的方法，其中，在所述策略4中，仅保留遵循“小幅度”电压半周的所述断路器终端处电压的这些过零点，具有以下步骤：

·在与N点窗口同期的窗口内进行所述供电电压的普罗尼分析，其中，该N点窗口是100ms并且用于先前线路侧电压分析；

·选择供电侧支配模式和三个线路侧模式，以形成具有四个模式的、所述断路器终端处的电压的模型；

·根据所述模型的解析形式在所述重新接通窗口[t3,t4]内重构所述断路器终端处的电压的波形：

所述模型以与所获取数据相同的采样频率被采样；

·在所考虑的窗口中粗略标记所有所述极值：

(prony[(k-1)Ts]<prony[kTs]且prony[kTs]>prony[(k+1)Ts])，或者(prony[(k-1)Ts]>prony[kTs]且prony[kTs]<prony[(k+1)Ts])：与指数k对应的时间对应于极值；

·选择所述极值的10％，或者，如果总量的10％小于10则选择全部极值，对其而言，所述幅度的绝对值最小；

·遵循之前选择的每个极值，通过符号相反的两个采样之间的线性内插，精细估计所述过零点时间，因而返回这些时间。

22.根据权利要求16所述的方法，其中，在所述策略5和策略7中，通过两个采样之间的线性内插，对所述分析窗口中所述供电电压的倒数第二个过零点“t0”进行准确标记，并且提出是所测量功率周期的倍数且落入所述重新接通窗口[t3、t4]内的时间：

t_opt(k)＝t_zero+k/(2*f0m)

其中k是正整数。

23.根据权利要求16所述的方法，其中，在所述策略6中，首先，所述线路电压经低通滤波，且通过两个采样之间的线性内插，搜索离所述窗口中间最近的、与所述电压表格中提供的正dV/dt对应的过零点，随后，考虑到提供的线路频率f'，施加与针对所考虑的所述相而由参数设置的值对应的角度偏移，随后提出了偏移了所述线路电压周期的倍数的、落入所述重新接通窗口[t3,t4]内的时间：

t_opt(k)＝t_offset+k/f'

提出的所述接通时间对每一个相而言是独立的。

24.根据权利要求16至23中的任一项所述的方法，其中，在被选策略失败的情况下，返回空表。

25.根据权利要求1所述的方法，其中，在三相共用的接通步骤中，根据以下两个准则的结合来从所提出的时间集合中为待重新接通的每一个相选择最佳时间：时间的延伸最小，以及与参数所设置的所述重新接通窗口的起始最接近的时间。

26.根据权利要求24所述的方法，其中，可选择三元组或一对，用于与以秒表示的时间t3或以秒表示的第一可访问时间处的距离相乘的两个以毫秒表示的极端时间之间的差值的最小指数。

27.根据权利要求26所述的方法，其中，如果只有一个相要被重新接通，则选择所述第一可访问时间。

28.根据权利要求24所述的方法，其中，如果在所述策略应用中发生计算错误，则采用以下策略：

·三个相A、B和C要被重新接通，一个空表：两个正确的相被成功接通；随后第三个相在最后的相接通之后T0/2被接通，T0是所述测量出的工频的周期1/f0m；

·三个相A、B和C要被重新接通，两个空表：正确的相尽可能快的被接通；第二个相晚T0/2被接通，第三个相再晚T0/2被接通；

·三个相A、B和C要被重新接通，三个空表：在时间(t3+t4)/2,(t3+t4)/2+T0/2,(t3+t4)/2+T0处接通；

·一个相要被接通，一个空表：在时间(t3+t4)/2处接通。

29.根据权利要求1至9中的任一项所述的方法，其中，以每1ms对模拟信号进行采样，但是最佳启动时间所期望的精度比1ms小得多，通常为100μs。