CN108345706A - 一种电源快切的仿真方法及模型 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电源快切的仿真方法及模型，该方法包括：控制逻辑系统获取一次系统采集的第一模拟量参数和第二模拟量参数，以及一次系统中断路器的开关状态参数；根据预选择快切起动方式，结合开关状态参数或第一模拟量参数在判断获知第一电源发生故障时跳开第一进线断路器；根据预配置合闸方式，结合第一、第二模拟量参数判断是否满足合闸条件，若是，则执行合闸动作。本发明基于模拟量参数和开关状态参数，并按照预配置的启动方式、切换方式和合闸方式模拟所有故障情况，为研究快切装置与整个企业电网的电气设备、继电保护、不同快切之间的相互影响提供了一种可靠、高效的研究手段，有效地提高快切装置参数配置的可靠性。

Description

一种电源快切的仿真方法及模型

技术领域

本发明涉及电源快速切换技术领域，具体涉及一种电源快切的仿真方法及模型。

背景技术

工业企业由于外部电网或内部供电网络故障或异常，造成生产装置非计划停工、供电电压大幅波动或短时断电(俗称“晃电”)的情况屡见不鲜。目前，工业企业解决供电可靠性的主要办法是一次系统采用双路或多路供电，再辅以二次系统采用快速切换装置(快切)。快切的基本原理是根据电动机母线残压的变化，使母联断路器迅速合闸，并使电动机和系统所受冲击在可承受范围内。

快切装置的启动方式，可以分为保护起动、误跳起动、失压起动、无流起动及逆功率起动。在快切装置的切换方式上，可分为串联切换、并联切换、同时切换三种。快切装置有以下几种合闸控制方法：快速切换、同期捕捉切换、残压切换。

目前，快切装置各参数的设置，有动态模拟试验和现场带载测试两种模式。

动态模拟试验是建立与原型相似的物理模型，通常由若干台按比例缩小的电机、一定数量的冗型线路模型、电源、负荷、开关模型以及相应的监测、控制系统组成，通过模拟实验得出结论的方法。动态模拟试验受到系统规模的限制，主要用于检验单台快切装置的性能，不适合用于大型电力系统。

现场带载测试是指企业开启部分机泵，配合快切模拟失压、保护启动等启动方式做切换试验，优点可以整体检验快切装置的切换效果，缺点是不能模拟故障时的切换，不能模拟所有的故障情况，

同时无法探究快切装置对发电机等设备的影响。

由此，目前在装设快切装置时，既没有足够的工具或手段来分析某些因素对快切装置的影响，也无法评价快切装置对企业电网的影响。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种电源快切的仿真方法及模型，用以解决无法分析快切装置与整个企业电网之间的相互影响，进而难以配置快切装置参数的难题。

本发明提出了一种电源快切的仿真方法，包括：

控制逻辑系统获取一次系统采集的第一模拟量参数和第二模拟量参数，以及所述一次系统中断路器的开关状态参数；所述第一模拟量参数包括：第一进线的电流信号和第一母线的电压信号，所述第二模拟量参数包括第二进线的电流信号和第二母线的电压信号；

根据预选择快切起动方式，结合所述开关状态参数或所述第一模拟量参数判断第一电源是否发生故障，若是，则跳开第一进线断路器；

根据预配置的合闸方式，结合所述第一模拟量参数和所述第二模拟量参数判断是否满足合闸条件，若是，则向母联断路器发送合闸指令，以使母联断路器根据所述合闸信号执行合闸动作。

优选地，所述预选择快切起动方式为保护起动、误跳起动、失压起动、无流起动以及逆功率起动中的一种；

相应地，所述根据预选择快切起动方式，结合所述开关状态参数或所述第一模拟量参数判断所述第一电源是否发生故障的步骤具体包括：

在所述预选择快切起动方式为保护起动或者误跳起动时，根据所述开关状态参数判断所述第一进线断路器是否出现跳开情况，若是，则确认所述第一电源发生故障；

或者，

在所述预选择快切起动方式为失压起动时，判断所述第一母线的电压信号是否小于设定电压值，若是，则确认所述第一电源发生故障；

或者，

在所述预选择快切起动方式为无流起动时，判断所述第一进线的电流信号是否小于设定电流值，若是，则确认所述第一电源发生故障；

或者，

在所述预选择快切起动方式为逆功率起动时，根据所述第一进线的电流信号或所述第一母线的电压信号获取功率信号，并判断所述功率信号是否小于设定功率值且所述第一母线的电压信号是否小于设定电压值，若是，则确认所述第一电源发生故障。

优选地，所述预配置的合闸方式为快速切换、同期切换、残压切换中的一种；

相应地，所述根据预配置的合闸方式，结合所述第一模拟量参数和所述第二模拟量参数判断是否满足合闸条件的步骤具体包括：

在预配置合闸方式为快速切换时，根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的频差和相差，并在对比获知所述频差小于设定频差值且所述相差小于设定相差值时，确认满足合闸条件；

或者，

在预配置合闸方式为同期切换时，根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的相角差，并在所述相角差满足预设规则时，确认满足合闸条件；

或者，

在预配置合闸方式为残压切换时，判断第一母线的电压信号是否小于设定电压值，若是，则确认满足合闸条件。

优选地，所述根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的相角差，并在所述相角差满足预设规则时，确认满足合闸条件的步骤具体包括：

根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的相角差；

根据公式一，结合第一母线的电压信号获取合闸的导前角θ；

θ＝v*T+c*a*T² 公式一

其中，v为采样时刻电压相角的变化速度，a为采样时刻电压相角的加速度，T为预配置的母联断路器的合闸时间，c为常数；

根据公式二，结合所述导前角θ判断相角差是否满足预设规则；

其中，b为预配置的合闸相角裕度，为所述相角差。

优选地，所述一次系统包括：进线断路器、母联断路器、电流互感器和电压互感器；

所述电流互感器和所述电压互感器均与所述控制逻辑系统连接；

所述进线断路器设置在连通电源与母线的进线上，所述母联断路器的一端与第一母线连接，另一端与和第二母线连接；

所述电流互感器，用于采集所述进线上的电流信号，并将所述电流信号发送至所述控制逻辑系统；

所述电压互感器，用于采集第一母线和第二母线上的电压信号，并将所述电压信号发送至所述控制逻辑系统

本发明还提出了一种电源快切的仿真模型，包括：

获取模块，用于获取一次系统采集的第一模拟量参数和第二模拟量参数，以及所述一次系统中断路器的开关状态参数；所述第一模拟量参数包括：第一进线的电流信号和第一母线的电压信号，所述第二模拟量参数包括第二进线的电流信号和第二母线的电压信号；

第一判断模块，用于根据预选择快切起动方式，结合所述开关状态参数或所述第一模拟量参数判断第一电源是否发生故障，若是，则跳开第一进线断路器；

第二判断模块，用于根据预配置的合闸方式，结合所述第一模拟量参数和所述第二模拟量参数判断是否满足合闸条件，若是，则向母联断路器发送合闸指令，以使母联断路器根据所述合闸信号执行合闸动作。

优选地，所述预选择快切起动方式为保护起动、误跳起动、失压起动、无流起动以及逆功率起动中的一种；

相应地，所述第一判断模块，具体用于在所述预选择快切起动方式为保护起动或者误跳起动时，根据所述开关状态参数判断所述第一进线断路器是否出现跳开情况，若是，则确认所述第一电源发生故障；

或者，

在所述预选择快切起动方式为失压起动时，判断所述第一母线的电压信号是否小于设定电压值，若是，则确认所述第一电源发生故障；

或者，

在所述预选择快切起动方式为无流起动时，判断所述第一进线的电流信号是否小于设定电流值，若是，则确认所述第一电源发生故障；

或者，

在所述预选择快切起动方式为逆功率起动时，根据所述第一进线的电流信号或所述第一母线的电压信号获取功率信号，并判断所述功率信号是否小于设定功率值且所述第一母线的电压信号是否小于设定电压值，若是，则确认所述第一电源发生故障。

优选地，所述预配置的合闸方式为快速切换、同期切换、残压切换中的一种；

相应地，所述第二判断模块，具体用于在预配置合闸方式为快速切换时，根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的频差和相差，并在对比获知所述频差小于设定频差值且所述相差小于设定相差值时，确认满足合闸条件；

或者，

在预配置合闸方式为同期切换时，根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的相角差，并在所述相角差满足预设规则时，确认满足合闸条件；

或者，

在预配置合闸方式为残压切换时，判断第一母线的电压信号是否小于设定电压值，若是，则确认满足合闸条件。

优选地，所述第二判断模块，还用于根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的相角差；

根据公式一，结合第一母线的电压信号获取合闸的导前角θ；

θ＝v*T+c*a*T² 公式一

其中，v为采样时刻电压相角的变化速度，a为采样时刻电压相角的加速度，T为预配置的母联断路器的合闸时间，c为常数；

根据公式二，结合所述导前角θ判断相角差是否满足预设规则；

其中，b为预配置的合闸相角裕度，为所述相角差。

优选地，所述一次系统包括：进线断路器、母联断路器、电流互感器和电压互感器；

所述电流互感器和所述电压互感器均与所述控制逻辑系统连接；

所述进线断路器设置在连通电源与母线的进线上，所述母联断路器的一端与第一母线连接，另一端与和第二母线连接；

所述电流互感器，用于采集所述进线上的电流信号，并将所述电流信号发送至所述获取模块；

所述电压互感器，用于采集第一母线和第二母线上的电压信号，并将所述电压信号发送至所述获取模块。

由上述技术方案可知，本发明提出的电源快切的仿真方法及模型基于模拟量参数和开关状态参数，并按照预配置的启动方式、切换方式和合闸方式进行计算，以控制断路器的开闭，与现有技术中动态模拟试验、现场带载测试的方案相比，能模拟企业电网所有的故障情况，为研究快切装置与整个企业电网的电气设备、继电保护、不同快切之间的相互影响提供了一种可靠、高效的研究手段。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了本发明一实施例提出的电源快切仿真方法的流程示意图；

图2示出了本发明一实施例提出的电源快切仿真方法中的起动逻辑图；

图3示出了本发明一实施例提出的电源快切仿真方法中的合闸逻辑图；

图4示出了本发明一实施例提出的电源快切仿真模型的结构示意图；

图5示出了本发明另一实施例提出的电源快切仿真模型的结构示意图；

图6示出了本发明一实施例提出的电源快切仿真模型的界面图；

图7示出了本发明一实施例提出的电源快切仿真模型中控制逻辑子模型的界面图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明一实施例提出的电源快切仿真方法的流程示意图，参照图1，该电源快切仿真方法，包括：

110、控制逻辑系统获取一次系统采集的第一模拟量参数和第二模拟量参数，以及所述一次系统中断路器的开关状态参数；所述第一模拟量参数包括：第一进线的电流信号和第一母线的电压信号，所述第二模拟量参数包括第二进线的电流信号和第二母线的电压信号；

需要说明的是，在实际的企业电网中电源的数量至少为两个，可能有上百个，而由于快切动作针对故障侧电源和待并侧电源(健全的电压)，因此，该仿真方法以两个电源为例，其中，第一电源和第二电源分别代表故障侧电源和待并侧电源为例。

120、根据预选择快切起动方式，结合所述开关状态参数或所述第一模拟量参数判断第一电源是否发生故障，若是，则跳开第一进线断路器；

需要说明的是，进线用于连通电源和母线，进线断路器用于控制电源和母线之间的通断；

另外，目前的快切起动方式有多种，采用何种起动方式，根据断路器的开关状态参数、第一进线的电流信号和第一母线的电压信号对第一电源进线故障判断，此处不再进行限定。

130、根据预配置的合闸方式，结合所述第一模拟量参数和所述第二模拟量参数判断是否满足合闸条件，若是，则向母联断路器发送合闸指令，以使母联断路器根据所述合闸信号执行合闸动作。

需要说明的是，控制逻辑系统采用的合闸方式，决定了采用哪几种参数来判断是否进线合闸，具体采用何种合闸方式此处不再进行限定。

综上所述，控制逻辑系统从一次系统子模型接收第一模拟量参数和第二模拟量参数和开关状态参数(各断路器开合状态)，对各信号进行计算，按配置的起动方式，判别是否起动快切装置，并在起动条件满足时将故障进线断路器跳开，然后按配置的合闸方式，计算是否满足母线联络断路器的合闸条件，在合闸条件满足时，发出合闸母联断路器信号，控制一次系统的母联断路器合闸。

本发明基于模拟量参数和开关状态参数，并按照预配置的启动方式、切换方式和合闸方式进行计算，以控制断路器的开闭，能模拟所有故障情况，进而有效地提高快切的可靠性。

本实施例中，在判断是否起动快切装置之前，还需要对一次系统接收到的数字量进行检测；

需要说明的是，在有些情况下，是不允许快切动作的；因此，还需要对数字量(闭锁信号)进行检测，若快切动作不被允许，则快切信号无效。

图2为本发明一实施例提出的电源快切仿真方法中的起动逻辑图，下面参照图2对本发明的起动方式、以及各起动方式的判断条件进行详细说明：

由图2可知，第一电源和第二电源均有可能是故障侧电源，需要断开故障侧电源的断路器，以第一电源为故障侧电源，断开第一断路器为例进行说明，在第二电源为故障侧电源，需要断开第二断路器时，请参照第一电源为故障侧电源的说明；

图2中的CT为电流互感器，PT为电压互感器，为了方便理解，实际值和设定值由d作为区分，例如：实际值为I，对应的设定值为Id；

预选择快切起动方式为保护起动、误跳起动、失压起动、无流起动以及逆功率起动中的一种；

在所述预选择快切起动方式为保护起动或者误跳起动时，根据所述开关状态参数判断所述第一进线断路器是否出现跳开情况，若是，则确认所述第一电源发生故障；

需要说明的是，若根据开关状态参数判断获知应处于合位的第一断路器跳开时，则确认第一电源发生故障；

在所述预选择快切起动方式为失压起动时，判断所述第一母线的电压信号是否小于设定电压值，若是，则确认所述第一电源发生故障；

需要说明的是，第一母线上的电压为三相电压，此处应判断三相电压是否均小于设定电压值，即，Ua<Ud且Ub<Ud且Uc<Ud，Ua、Ub、Uc为三相电压，Ud为设定电压值；

在所述预选择快切起动方式为无流起动时，判断所述第一进线的电流信号是否小于设定电流值，若是，则确认所述第一电源发生故障；

需要说明的是，第一进线上的电流为三相电流，此处应判断三相电流是否均小于设定电流值，即，Ia<Id且Ib<Id且Ic<Id，Ia、Ib、Ic为三相电流，Id为设定电流值；

在所述预选择快切起动方式为逆功率起动时，根据所述第一进线的电流信号或所述第一母线的电压信号获取功率信号，并判断所述功率信号是否小于设定功率值且所述第一母线的电压信号是否小于设定电压值，若是，则确认所述第一电源发生故障。

需要说明的是，一般企业电网使用的为三相电，因此功率信号应该为三相的功率，即A相逆功率、B相逆功率、C相逆功率，在三者均小于设定功率值时，且三相电压Ua、Ub、Uc为三相电压均小于设定电压值Ud时，确认所述第一电源发生故障。

需要说明的是，在一个系统存在多种起动方式时，其模型可设置为：任意一种或几种起动方式的条件被满足时，即起动快切装置。

图3为本发明一实施例提出的电源快切仿真方法中的合闸逻辑图，下面参照图3对本发明的合闸方式、以及各合闸方式的判断条件进行详细说明：

由图3可知，预配置的合闸方式包括快速切换、同期切换、残压切换中的至少一种；

在预配置合闸方式为快速切换时，根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的频差和相差，并在对比获知所述频差小于设定频差值且所述相差小于设定相差值时，确认满足合闸条件；

在预配置合闸方式为同期切换时，根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的相角差，并在所述相角差满足预设规则时，确认满足合闸条件；

在预配置合闸方式为残压切换时，判断第一母线的电压信号U_f是否小于设定电压值U_D3，若是，则确认满足合闸条件。

下面参照图3对在预配置合闸方式为同期切换时，判断是否满足合闸条件的步骤进行详细说明：

根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的相角差；

根据公式一，结合第一母线的电压信号获取合闸的导前角θ；

θ＝v*T+c*a*T² 公式一

其中，v为采样时刻电压相角的变化速度，a为采样时刻电压相角的加速度，T为预配置的母联断路器的合闸时间，c为常数；

根据公式二，结合所述导前角θ判断相角差是否满足预设规则；

其中，b为预配置的合闸相角裕度，为所述相角差。

本实施例中，切换方式有多种，例如：并联切换，串联切换，同时切换，上述内容均以串联切换为例，串联切换的原理是在装置起动后，先跳开故障进线断路器，在确认其跳开后，再根据合闸条件发出母联断路器合闸命令。若进线断路器拒跳，则切换过程结束，装置不再合母联断路器。

可理解的是，并联切换和同时切换也是满足上述技术方案的要求的，其工作原理如下：

并联切换，是在装置起动后，并联条件满足(母联断路器两侧的频差、相差、压差分别小于某设定值)时，装置先合上母联断路器，此时两个进线电源短时并列，经整定延时(并联跳闸延时)后装置再跳开故障进线断路器。

同时切换，是在装置起动后，先发出跳开故障进线断路器命令，然后经一整定的时间后，再根据合闸条件发出合母联断路器命令。

具体实施方式请参照关于串联切换的描述，此处不再进行限定。

下面对本方案的工作原理进行详细说明：

起动过程中，保护起动和误跳起动，是在检测到应处于合位的断路器跳开时，将起动信号置为1；失压启动，是在检测到A、B、C三相相电压均小于某设定值(如0.8p.u.)时，将起动信号置为1；无流启动，是在检测到A、B、C三相线电流均小于某设定值(如0.2p.u.)时，将起动信号置为1；逆功率起动，是在检测到A、B、C三相功率均小于某设定值(如0.2p.u.)且A、B、C三相相电压均小于某设定值(如0.9p.u.)时，将起动信号置为1。

合闸过程中，快速切换，母线和待并侧电源频差|df|小于某设定值(如0.2Hz)，且相差|dq|小于某设定值(如30度)，进行快速切换。同期切换，由某时刻电压相角的变化速度v和加速度a，及断路器的合闸时间T计算合闸的导前角θ，并设置一定的同期合闸相角裕度b。

θ＝v×T+0.5×a×T²

若母线和待并侧电源的相角差满足：

则进行同期切换。残压切换，故障进线所连母线电压小于某设定值时(如0.4p.u.)时，进行残压切换。

综上，本方案首先根据起动条件进行判断，当起动条件满足且已选择时，按照配置的切换方式，选择是否跳开故障进线断路器。同时，进行合闸条件判断，当合闸条件满足且已选择时，按照配置的切换方式，选择是否将母线联络断路器合闸。

图4为本发明一实施例提出的电源快切仿真模型的结构示意图，参照图4，该电源快切仿真模型，包括：

获取模块410，用于获取一次系统采集的第一模拟量参数和第二模拟量参数，以及所述一次系统中断路器的开关状态参数；所述第一模拟量参数包括：第一进线的电流信号和第一母线的电压信号，所述第二模拟量参数包括第二进线的电流信号和第二母线的电压信号；

第一判断模块420，用于根据预选择快切起动方式，结合所述开关状态参数或所述第一模拟量参数判断第一电源是否发生故障，若是，则跳开第一进线断路器；

第二判断模块430，用于根据预配置的合闸方式，结合所述第一模拟量参数和所述第二模拟量参数判断是否满足合闸条件，若是，则向母联断路器发送合闸指令，以使母联断路器根据所述合闸信号执行合闸动作。

需要说明的是，获取模块410在获取到一次系统采集的模拟量和一次系统中断路器的开关状态参数后，将模拟量和开光状态参数传输给第一判断模块420，第一判断模块420根据开关状态参数或模拟量判断第一电源是否发生故障，若是，则向第二判断模块430发送指令，第二判断模块430根据接收到的指令，判断是否满足合闸条件，并生成合闸指令，以使母联断路器执行合闸动作，完成切换动作。

本发明基于模拟量参数和开关状态参数，并按照预配置的启动方式、切换方式和合闸方式进行计算，以控制断路器的开闭，能模拟所有故障情况，进而有效地提高快切的可靠性。

本实施例中，预选择快切起动方式为保护起动、误跳起动、失压起动、无流起动以及逆功率起动中的一种；

相应地，所述第一判断模块410，具体用于在所述预选择快切起动方式为保护起动或者误跳起动时，根据所述开关状态参数判断所述第一进线断路器是否出现跳开情况，若是，则确认所述第一电源发生故障；

或者，

在所述预选择快切起动方式为失压起动时，判断所述第一母线的电压信号是否小于设定电压值，若是，则确认所述第一电源发生故障；

或者，

在所述预选择快切起动方式为无流起动时，判断所述第一进线的电流信号是否小于设定电流值，若是，则确认所述第一电源发生故障；

或者，

在所述预选择快切起动方式为逆功率起动时，根据所述第一进线的电流信号或所述第一母线的电压信号获取功率信号，并判断所述功率信号是否小于设定功率值，若是，则确认所述第一电源发生故障。

本实施例中，预配置的合闸方式为快速切换、同期切换、残压切换中的一种；

相应地，所述第二判断模块430，具体用于在预配置合闸方式为快速切换时，根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的频差和相差，并在对比获知所述频差小于设定频差值且所述相差小于设定相差值时，确认满足合闸条件；

在预配置合闸方式为同期切换时，根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的相角差，并在所述相角差满足预设规则时，确认满足合闸条件；

在预配置合闸方式为残压切换时，判断第一母线的电压信号是否小于设定电压值，若是，则确认满足合闸条件。

本实施例中，第二判断模块430，还用于根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的相角差；

根据公式一，结合第一母线的电压信号获取合闸的导前角θ；

θ＝v*T+c*a*T² 公式一

其中，v为采样时刻电压相角的变化速度，a为采样时刻电压相角的加速度，T为预配置的母联断路器的合闸时间，c为常数；

根据公式二，结合所述导前角θ判断相角差是否满足预设规则；

其中，b为预配置的合闸相角裕度，为所述相角差。

本实施例中，一次系统包括：进线断路器、母联断路器、电流互感器和电压互感器；

所述电流互感器和所述电压互感器均与所述控制逻辑系统连接；

所述进线断路器设置在连通电源与母线的进线上，所述母联断路器的一端与第一母线连接，另一端与和第二母线连接；

所述电流互感器，用于采集所述进线上的电流信号，并将所述电流信号发送至所述获取模块；

所述电压互感器，用于采集第一母线和第二母线上的电压信号，并将所述电压信号发送至所述获取模块。

图5为本发明另一实施例提出的电源快切仿真模型的结构示意图，参照图5，该电源快切处理模型，包括：一次系统子模型和控制逻辑子模型；

所述一次系统子模型，用于采集第一模拟量参数和第二模拟量参数，以及断路器的开关状态参数；所述第一模拟量参数包括：第一进线的电流信号和第一母线的电压信号，所述第二模拟量参数包括第二进线的电流信号和第二母线的电压信号；

所述一次系统子模型中还包括起动方式、切换方式以及合闸方式的逻辑判断，具体判断过程请参照上述内容，此处不再进行赘述。

所述控制逻辑子模型，用于获取所述第一模拟量参数、所述第二模拟量参数和所述开关状态参数，并根据预选择快切起动方式，结合所述开关状态参数或所述第一模拟量参数判断第一电源是否发生故障，若是，则跳开第一进线断路器；根据预配置的合闸方式，结合所述第一模拟量参数和所述第二模拟量参数判断是否满足合闸条件，若是，则向母联断路器发送合闸指令，以使母联断路器根据所述合闸信号执行合闸动作。

图6为本发明一实施例提出的电源快切仿真模型的界面图，参照图4，需要将快切装置模型中的两套三相电流互感器、两套三相电压互感器、两个进线与母线之间的断路器、一个母线联络断路器、一个按要求设置的快切控制逻辑系统相关联。

图7为本发明一实施例提出的电源快切仿真模型中控制逻辑子模型的界面图，参照图7，本发明可以自由设置断路器的合闸时间、跳闸时间，可以自由选择快切装置的起动方式(保护起动、误跳起动、失压起动、无流起动及逆功率起动)和合闸方式(快速切换、同期切换、残压切换)中的一种或几种(1表示选择，0表示不选择)。

综上所述，本发明提供的电源快切仿真方法及模型，可以非常方便地研究快切与整个企业电网的电气设备、继电保护、不同快切之间的相互影响，为快切装置因地制宜、有针对性地配置参数提供依据和指导，可以探究各企业不同因素对快切的影响，使快切装置的参数配置更加合理，可以探究快切对企业电网的影响，防止快切对电网及设备产生的不良影响。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种电源快切的仿真方法，其特征在于，包括：

控制逻辑系统获取一次系统采集的第一模拟量参数和第二模拟量参数，以及所述一次系统中断路器的开关状态参数；所述第一模拟量参数包括：第一进线的电流信号和第一母线的电压信号，所述第二模拟量参数包括第二进线的电流信号和第二母线的电压信号；

根据预选择快切起动方式，结合所述开关状态参数或所述第一模拟量参数判断第一电源是否发生故障，若是，则跳开第一进线断路器；

根据预配置的合闸方式，结合所述第一模拟量参数和所述第二模拟量参数判断是否满足合闸条件，若是，则向母联断路器发送合闸指令，以使母联断路器根据所述合闸信号执行合闸动作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预选择快切起动方式为保护起动、误跳起动、失压起动、无流起动以及逆功率起动中的一种；

相应地，所述根据预选择快切起动方式，结合所述开关状态参数或所述第一模拟量参数判断所述第一电源是否发生故障的步骤具体包括：

在所述预选择快切起动方式为保护起动或者误跳起动时，根据所述开关状态参数判断所述第一进线断路器是否出现跳开情况，若是，则确认所述第一电源发生故障；

或者，

在所述预选择快切起动方式为失压起动时，判断所述第一母线的电压信号是否小于设定电压值，若是，则确认所述第一电源发生故障；

或者，

在所述预选择快切起动方式为无流起动时，判断所述第一进线的电流信号是否小于设定电流值，若是，则确认所述第一电源发生故障；

或者，

在所述预选择快切起动方式为逆功率起动时，根据所述第一进线的电流信号或所述第一母线的电压信号获取功率信号，并判断所述功率信号是否小于设定功率值且所述第一母线的电压信号是否小于设定电压值，若是，则确认所述第一电源发生故障。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预配置的合闸方式为快速切换、同期切换、残压切换中的一种；

相应地，所述根据预配置的合闸方式，结合所述第一模拟量参数和所述第二模拟量参数判断是否满足合闸条件的步骤具体包括：

在预配置合闸方式为快速切换时，根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的频差和相差，并在对比获知所述频差小于设定频差值且所述相差小于设定相差值时，确认满足合闸条件；

或者，

在预配置合闸方式为同期切换时，根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的相角差，并在所述相角差满足预设规则时，确认满足合闸条件；

或者，

在预配置合闸方式为残压切换时，判断第一母线的电压信号是否小于设定电压值，若是，则确认满足合闸条件。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的相角差，并在所述相角差满足预设规则时，确认满足合闸条件的步骤具体包括：

根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的相角差；

根据公式一，结合第一母线的电压信号获取合闸的导前角θ；

θ＝v*T+c*a*T² 公式一

其中，v为采样时刻电压相角的变化速度，a为采样时刻电压相角的加速度，T为预配置的母联断路器的合闸时间，c为常数；

根据公式二，结合所述导前角θ判断相角差是否满足预设规则；

其中，b为预配置的合闸相角裕度，为所述相角差。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一次系统包括：进线断路器、母联断路器、电流互感器和电压互感器；

所述电流互感器和所述电压互感器均与所述控制逻辑系统连接；

所述进线断路器设置在连通电源与母线的进线上，所述母联断路器的一端与第一母线连接，另一端与和第二母线连接；

所述电流互感器，用于采集所述进线上的电流信号，并将所述电流信号发送至所述控制逻辑系统；

所述电压互感器，用于采集第一母线和第二母线上的电压信号，并将所述电压信号发送至所述控制逻辑系统。

6.一种电源快切的仿真模型，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取一次系统采集的第一模拟量参数和第二模拟量参数，以及所述一次系统中断路器的开关状态参数；所述第一模拟量参数包括：第一进线的电流信号和第一母线的电压信号，所述第二模拟量参数包括第二进线的电流信号和第二母线的电压信号；

第一判断模块，用于根据预选择快切起动方式，结合所述开关状态参数或所述第一模拟量参数判断第一电源是否发生故障，若是，则跳开第一进线断路器；

第二判断模块，用于根据预配置的合闸方式，结合所述第一模拟量参数和所述第二模拟量参数判断是否满足合闸条件，若是，则向母联断路器发送合闸指令，以使母联断路器根据所述合闸信号执行合闸动作。

7.根据权利要求6所述的仿真模型，其特征在于，所述预选择快切起动方式为保护起动、误跳起动、失压起动、无流起动以及逆功率起动中的一种；

相应地，所述第一判断模块，具体用于在所述预选择快切起动方式为保护起动或者误跳起动时，根据所述开关状态参数判断所述第一进线断路器是否出现跳开情况，若是，则确认所述第一电源发生故障；

或者，

在所述预选择快切起动方式为失压起动时，判断所述第一母线的电压信号是否小于设定电压值，若是，则确认所述第一电源发生故障；

或者，

在所述预选择快切起动方式为无流起动时，判断所述第一进线的电流信号是否小于设定电流值，若是，则确认所述第一电源发生故障；

或者，

在所述预选择快切起动方式为逆功率起动时，根据所述第一进线的电流信号或所述第一母线的电压信号获取功率信号，并判断所述功率信号是否小于设定功率值且所述第一母线的电压信号是否小于设定电压值，若是，则确认所述第一电源发生故障。

8.根据权利要求6所述的仿真模型，其特征在于，所述预配置的合闸方式为快速切换、同期切换、残压切换中的一种；

相应地，所述第二判断模块，具体用于在预配置合闸方式为快速切换时，根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的频差和相差，并在对比获知所述频差小于设定频差值且所述相差小于设定相差值时，确认满足合闸条件；

或者，

在预配置合闸方式为同期切换时，根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的相角差，并在所述相角差满足预设规则时，确认满足合闸条件；

或者，

在预配置合闸方式为残压切换时，判断第一母线的电压信号是否小于设定电压值，若是，则确认满足合闸条件。

9.根据权利要求8所述的仿真模型，其特征在于，所述第二判断模块，还用于根据第一母线和第二母线的电压信号获取第一母线和第二母线的相角差；

根据公式一，结合第一母线的电压信号获取合闸的导前角θ；

θ＝v*T+c*a*T² 公式一

其中，v为采样时刻电压相角的变化速度，a为采样时刻电压相角的加速度，T为预配置的母联断路器的合闸时间，c为常数；

根据公式二，结合所述导前角θ判断相角差是否满足预设规则；

其中，b为预配置的合闸相角裕度，为所述相角差。

10.根据权利要求6所述的仿真模型，其特征在于，所述一次系统包括：进线断路器、母联断路器、电流互感器和电压互感器；

所述电流互感器和所述电压互感器均与所述控制逻辑系统连接；

所述进线断路器设置在连通电源与母线的进线上，所述母联断路器的一端与第一母线连接，另一端与和第二母线连接；

所述电流互感器，用于采集所述进线上的电流信号，并将所述电流信号发送至所述获取模块；

所述电压互感器，用于采集第一母线和第二母线上的电压信号，并将所述电压信号发送至所述获取模块。