CN109932646B - 同期并网中导前时间的在线检测方法、装置与系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及同期并网中导前时间的在线检测方法、装置与系统，方法包括：向一个断路器发送合闸指令，以使断路器根据合闸指令闭合，并根据发送合闸指令的时间确定一个第一时间，断路器位于一个电力系统中；获取断路器主触点的动触头的电压达到一个预设阈值的时间作为一个第二时间，预设阈值对应于断路器完成合闸操作时动触头的电压；根据第一时间和第二时间确定断路器对应的同期并网中的导前时间。根据本发明，能够在线检测同期并网中的导前时间，即在实际工作环境中获取断路器对应的导前时间，该导前时间更加准确，使得同期并网的时间更加精确。

Description

同期并网中导前时间的在线检测方法、装置与系统

技术领域

本发明涉及电力系统领域，特别是同期并网中导前时间的在线检测方法、装置与系统。

背景技术

断路器是指能够关合、开断和承载正常回路条件下的电流，并能在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。

在发电机并网或两个电网并列的过程中，断路器的合闸操作通常需要通过同期功能来实现。该同期功能是指不同的交流电源的并网操作。目前，通常采用自动准同期装置来完成上述并网操作。为了减小合闸的冲击，一般期望在断路器的两端的电压和相角差均为零时，由自动准同期装置发出合闸命令驱动断路器合闸完成并网操作。自动准同期装置需要提前一段时间发出合闸命令，以使断路器能够在准确的时间点完成合闸操作。该一段时间又称为导前时间，其包括自动准同期装置发出合闸命令的时间以及断路器完成合闸的时间。该导前时间的精确性影响着同期并网操作的效果，如合闸于准确的时机，则对电力系统的冲击和影响最小。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了同期并网中导前时间的在线检测方法，包括：

向一个断路器发送合闸指令，以使所述断路器根据所述合闸指令闭合，并根据发送所述合闸指令的时间确定一个第一时间，所述断路器位于一个电力系统中；

获取所述断路器主触点的动触头的电压达到一个预设阈值的时间作为一个第二时间，所述预设阈值对应于所述断路器完成合闸操作时所述动触头的电压；

根据所述第一时间和所述第二时间确定所述断路器对应的同期并网中的导前时间。

根据本发明，能够在线检测同期并网中的导前时间，即在实际工作环境中获取断路器对应的导前时间，该导前时间更加准确，使得同期并网的时间更加精确。此外，本发明通过确定断路器主触点的动触头的电压来确定断路器对应的导前时间，这样的方式方便快捷，且准确性高。

根据如上所述的在线检测方法，可选地，在根据所述第一时间和所述第二时间确定所述断路器对应的同期并网中的导前时间之后，还包括：

将再次向所述断路器发送合闸指令对应的导前时间更新为所确定的导前时间。

这样能够确定下次断路器执行同期并网操作对应的导前时间。

根据如上所述的在线检测方法，可选地，在根据所述第一时间和所述第二时间确定所述断路器对应的同期并网中的导前时间之后，且更新所述导前时间之前，还包括：

判断所述导前时间是否为故障时间；

若判断结果为否，则执行将再次向所述断路器发送合闸指令对应的导前时间更新为所确定的导前时间的操作。

这样可以通过导前时间来确定断路器是否发生故障。

根据如上所述的在线检测方法，可选地，获取所述断路器主触点的动触头的电压达到一个预设阈值的第二时间包括：

通过持续检测直接与所述断路器主触点的动触头连接的线路获取所述主触点的电压；

若所述电压达到所述预设阈值，则记录当前时间为第二时间。

由于电压的传播速度快，且动触头的电压达到预设阈值为合闸操作完成的必要条件，因此，通过检测动触头的电压来确定断路器的合闸操作是否完成，不仅时效性好，而且准确性高。

根据如上所述的在线检测方法，可选地，获取所述断路器主触点的动触头的电压达到一个预设阈值的第二时间包括：

若所述断路器主触点的动触头的电压与所述主触点的静触头的电压相等，则确定所述动触头的电压达到所述预设阈值。

根据如上所述的在线检测方法，可选地，根据发送所述合闸指令的时间确定一个第一时间包括：在发送所述合闸指令的同时，触发一个计时器开始计时，所述计时器开始计时的时间为第一时间。

获取所述断路器主触点的动触头的电压达到一个预设阈值的时间作为一个第二时间包括：若所述断路器主触点的动触头的电压达到一个预设阈值，则触发所述计时器停止计时。

根据如上所述的在线检测方法，可选地，根据所述第一时间和所述第二时间确定所述断路器对应的同期并网中的导前时间，包括：

确定所述第一时间与所述第二时间的时间差为所述断路器对应的同期并网中的导前时间。

本发明还提供同期并网中导前时间的在线检测装置，包括：

一个发送单元，其用于向一个断路器发送合闸指令，以使所述断路器根据所述合闸指令闭合，并根据发送所述合闸指令的时间确定一个第一时间，所述断路器位于一个电力系统中；

一个获取单元，其用于获取所述断路器主触点的动触头的电压达到一个预设阈值的时间作为一个第二时间，所述预设阈值对应于所述断路器完成合闸操作时所述动触头的电压；

一个确定单元，其用于根据所述第一时间和所述第二时间确定所述断路器对应的同期并网中的导前时间。

根据本发明，能够在线检测同期并网中的导前时间，即在实际工作环境中获取断路器对应的导前时间，该导前时间更加准确，使得同期并网的时间更加精确。此外，本发明通过确定断路器主触点的动触头的电压来确定断路器对应的导前时间，这样的方式方便快捷，且准确性高。

根据如上所述的在线检测装置，可选地，还包括：

一个更新单元，其用于将再次向所述断路器发送合闸指令对应的导前时间更新为所确定的导前时间。这样能够确定下次断路器执行同期并网操作对应的导前时间。

根据如上所述的在线检测装置，可选地，还包括:

一个判断单元，其用于判断所述导前时间是否为故障时间，若判断结果为否，则触发所述更新单元。这样可以通过导前时间来确定断路器是否发生故障。

根据如上所述的在线检测装置，可选地，所述获取单元具体用于：

通过持续检测直接与所述断路器主触点的动触头连接的线路获取所述主触点的电压；

若所述电压达到所述预设阈值，则记录当前时间为第二时间。

由于电压的传播速度快，且动触头的电压达到预设阈值为合闸操作完成的必要条件，因此，通过检测动触头的电压来确定断路器的合闸操作是否完成，不仅时效性好，而且准确性高。

本发明又提供同期并网中导前时间的在线检测系统，包括：

前述任一项所述的同期并网中导前时间的在线检测装置和所述断路器。

本发明还提供同期并网中导前时间的在线检测装置，包括：

至少一个存储器，其用于存储指令；

至少一个处理器，其用于根据所述存储器存储的指令执行根据前述任一项所述的同期并网中导前时间的在线检测方法。

本发明还提供可读存储介质，所述可读存储介质中存储有机器可读指令，所述机器可读指令当被一个机器执行时，所述机器执行前述任一项所述的同期并网中导前时间的在线检测方法。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为根据本发明一实施例的同期并网中导前时间的在线检测方法的流程示意图。

图2为根据本发明另一实施例的同期并网中导前时间的在线检测方法的流程示意图。

图3为根据本发明另一实施例的同期并网中导前时间的在线检测装置的结构示意图。

图4为为根据本发明另一实施例的同期并网中导前时间的在线检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

经研究发现，对于接入电力系统中且处于打开状态的断路器，其主触点的动触头与静触头为分开状态，静触头一侧具有电压，动触头一侧没有电压。断路器执行合闸操作时，动触头逐渐接近静触头，直至完全接触，动触头一侧的电压升至预设阈值，此时合闸操作完毕。本发明的一个实现方式中，同期并网中断路器导前时间的在线检测装置可通过直接连接动触头一端的线路来确定该动触头一侧的电压是否升至预设阈值。

实施例一

本实施例同期并网中导前时间的在线检测方法，该方法的执行主体为同期并网中断路器导前时间的在线检测装置，该装置可以集成于继电器中或者自动准同期装置，也可以单独设置，在此不再赘述。

如图1所示，为同期并网中导前时间的在线检测方法的流程示意图。该在线检测方法包括：

步骤101，向一个断路器发送合闸指令，以使断路器根据合闸指令闭合，并根据发送合闸指令的时间确定一个第一时间，断路器位于一个电力系统中。

本实施例中，断路器处于位于一个电力系统中表示，该断路器已经接入电力系统中，为在线工作状态。对于同一个断路器而言，不同的工作环境可能对应不同的导前时间，工作环境中的工作电压、压力、温度等都会对导前时间造成影响，因此，本发明采用在线检测断路器的导前时间的方式，以更加方便地获得更加精准的导前时间。

该步骤101中，首先向一个处于打开状态的断路器发送合闸指令，以使断路器开始执行合闸操作。此外，还可以记录该合闸执行发送的时间为第一时间。例如，在发送合闸指令的同时，触发一个计时器开始计时，计时器开始计时的时间为第一时间。

步骤102，获取断路器主触点的动触头的电压达到一个预设阈值的时间作为一个第二时间，预设阈值对应于断路器完成合闸操作时动触头的电压。

断路器包含主触点和辅助触点，主触点处于一次回路中，用于控制一次回路的通断；辅助触点处于二次回路中，用于指示主触点的位置。

该预设阈值可以根据实际需要设定，例如为静触头一侧的当前电压。即该步骤可以包括：若断路器主触点的动触头的电压与主触点的静触头的电压相等，则确定动触头的电压达到预设阈值。即，电压相等的时间点作为第二时间。

具体地，可通过持续检测直接与断路器主触点的动触头连接的线路获取主触点的电压，若该电压达到预设阈值，则记录当前时间为第二时间。记录该第二时间的方式可以是：若断路器主触点的动触头的电压达到一个预设阈值，则触发计时器停止计时。

由于电压的传播速度快，且动触头的电压达到预设阈值为合闸操作完成的必要条件，因此，通过检测动触头的电压来确定断路器的合闸操作是否完成，不仅时效性好，而且准确性高。

步骤103，根据第一时间和第二时间确定断路器对应的导前时间。

举例来说，第一时间和第二时间的差值即为导前时间。该导前时间包括在线检测装置向断路器发送合闸命令的时间以及断路器根据合闸命令执行合闸操作完毕的时间。获取该导前时间后，可以更新导前时间，以确定下次断路器执行同期并网操作对应的导前时间。即需再次执行同期并网操作的时候，可根据该步骤103中获取的导前时间向断路器发送合闸指令。

在发出合闸指令后，如何执行同期并网操作为现有技术，在此不再赘述。

需指出的是，本实施例步骤101中，向一个断路器发送合闸指令时，可以根据之前已经获取的导前时间来发送合闸指令。该已经获取的导前时间可以存储在预设位置。在步骤103获取到新的导前时间后，可以更新预设位置所存储的导前时间，以供下次发送合闸指令使用。

根据本发明，能够在线检测同期并网中的导前时间，即在实际工作环境中获取断路器对应的导前时间，该导前时间更加准确，使得同期并网的时间更加精确。此外，本发明通过确定断路器主触点的动触头的电压来确定断路器对应的导前时间，这样的方式方便快捷，且准确性高。

实施例二

本实施例对前述实施例的同期并网中导前时间的在线检测方法做进一步补充说明。

由于本发明采用的是在线检测，因此可以及时地根据工作环境调整同期并网中在线的断路器对应的导前时间。例如，每次合闸，执行向一个断路器发送合闸指令的操作，并获取更新后的导前时间，以供下次同期并网操作使用。即随着工作环境的变化，例如器件的老化、四季温度的变化，同一个断路器对应的导前时间也有可能发生变化，因此每次执行合闸操作的同时就执行步骤101-103，导前时间也会实时更新，从而使得同期并网操作的时间保持准确。

如图2所示，为根据本实施例的同期并网中导前时间的在线检测方法的流程示意图。

步骤201，向一个断路器发送合闸指令，以使断路器根据合闸指令闭合，并根据发送合闸指令的时间确定一个第一时间，断路器位于一个电力系统中，执行步骤202。

该步骤与步骤101的操作相同，在此不再赘述。

步骤202，获取断路器主触点的动触头的电压达到一个预设阈值的时间作为一个第二时间，执行步骤203。

该步骤与步骤102的操作相同，在此不再赘述。

步骤203，根据第一时间和第二时间确定断路器对应的更新后的导前时间。

该步骤与步骤103的操作相同。获取该导前时间后，可以将该导前时间存储至数据库中。

步骤204，判断更新后的导前时间是否为故障时间，若判断结果为否，则执行步骤205，否则执行步骤206。

若更新后的导前时间为故障时间，则说明断路器发生故障或者是回路中的某些设备发生故障。若更新后的导前时间并非故障时间，则说明断路器未发生故障，可以执行相关的同期并网操作。

判断更新后的导前时间是否为故障时间的方法有很多，例如根据历史的导前时间判断当前导前时间是否为故障时间，具体可以根据当前的导前时间的波动性来判断，如果波动过大，则有可能是故障时间。举例来说，历史的导前时间的范围在0.1-0.3秒，若更新后的导前时间为1秒，则说明该导前时间波动过大。还可以判断导前时间是否超过预设时间门限值，如果超过，则说明该导前时间为故障时间。当然，还可以有其他很多种方式，在此不再赘述。

这样可以通过导前时间来确定断路器是否发生故障。

步骤205，将再次向所述断路器发送合闸指令对应的导前时间更新为所确定的导前时间。

下次再需要执行同期并网操作时，根据步骤203中获取的导前时间发送合闸指令，以使下次的同期并网操作精确。。

步骤206，发出报警。

发出报警的方式有很多，例如向工作人员发送报警短信，或者发出报警声音，具体不再赘述。

本实施例中，通过在线检测断路器对应的导前时间，能够根据工作环境对断路器对应的导前时间进行及时更新，进而进一步保证下一次同期并网操作时间的精确性。

实施例三

本实施例提供同期并网中导前时间的在线检测装置，用于执行实施例一的同期并网中导前时间的在线检测方法。

如图3所示，为根据本实施例的同期并网中导前时间的在线检测装置的结构示意图。该同期并网中导前时间的在线检测装置包括一个发送单元301、一个获取单元302和一个确定单元303。

其中，发送单元301用于向一个断路器发送合闸指令，以使所述断路器根据所述合闸指令闭合，并根据发送所述合闸指令的时间确定一个第一时间，所述断路器位于一个电力系统中；获取单元302用于获取所述断路器主触点的动触头的电压达到一个预设阈值的时间作为一个第二时间，所述预设阈值对应于所述断路器完成合闸操作时所述动触头的电压；确定单元303用于根据所述第一时间和所述第二时间确定所述断路器对应的同期并网中的导前时间。可选地，确定单元303确定所述所述第一时间与所述第二时间的时间差为所述断路器对应的同期并网中的导前时间。

例如，同期并网中导前时间的在线检测装置可通过持续检测直接与所述断路器主触点的动触头连接的线路获取所述主触点的电压，若所述电压达到所述预设阈值，则记录当前时间为第二时间。可选地，若所述断路器主触点的动触头的电压与所述主触点的静触头的电压相等，则获取单元302可确定所述动触头的电压达到所述预设阈值。

可选地，发送单元301在发送所述合闸指令的同时，触发一个计时器开始计时，所述计时器开始计时的时间为第一时间；相应地，若所述断路器主触点的动触头的电压达到一个预设阈值，则获取单元302触发所述计时器停止计时。

发送单元301和获取单元302可为同一单元，这样就可以知道触发计时器开始计时以及停止计时，当然，发送单元301在触发计时器开始计时后也可以触发获取单元302，或者获取单元302实时监控发送单元301，具体可以根据实际需要来实现，在此不再赘述。

本实施例的各个单元的工作方法与前述实施例相同，在此不再赘述。

根据本实施例，能够在线检测同期并网中的导前时间，即在实际工作环境中获取断路器对应的导前时间，该导前时间更加准确，使得同期并网的时间更加精确。此外，本发明通过确定断路器主触点的动触头的电压来确定断路器对应的导前时间，这样的方式方便快捷，且准确性高。

实施例四

本实施例对实施例三的同期并网中导前时间的在线检测装置做进一步补充说明。

如图4所示，本实施例的同期并网中导前时间的在线检测装置除了包括如图3所示的发送单元301、获取单元302和确定单元303之外，还可以包括一个更新单元401。该更新单元401可与确定单元303连接，其用于将再次向所述断路器发送合闸指令对应的导前时间更新为所确定的导前时间。

可选地，该本实施例的在线检测装置还包括一个判断单元402，其分别与确定单元303和更新单元401连接。该判断单元402用于判断所述导前时间是否为故障时间，若判断结果为否，则触发所述更新单元401。

本实施例的各个单元的工作方法与前述实施例相同，在此不再赘述。

本实施例中，通过在线检测断路器对应的导前时间，能够根据工作环境对断路器对应的导前时间进行及时更新，进而进一步保证下一次同期并网操作时间的精确性。

本发明还提供同期并网中导前时间的在线检测系统，包括前述任意实施例的同期并网中导前时间的在线检测装置，还包括前述任意实施例的断路器。

本发明还提供同期并网中导前时间的在线检测装置，包括至少一个存储器和至少一个处理器。其中，存储器用于存储指令。处理器用于根据存储器存储的指令执行前述任意实施例所描述的同期并网中导前时间的在线检测方法。

本发明的实施例还提供一种可读存储介质。该可读存储介质中存储有机器可读指令，机器可读指令当被一个机器执行时，机器执行前述任意实施例所描述的同期并网中导前时间的在线检测方法。

该可读介质上存储有机器可读指令，该机器可读指令在被处理器执行时，使处理器执行前述的任一种方法。具体地，可以提供配有可读存储介质的系统或者装置，在该可读存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机或处理器读出并执行存储在该可读存储介质中的机器可读指令。

在这种情况下，从可读介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能，因此机器可读代码和存储机器可读代码的可读存储介质构成了本发明的一部分。

可读存储介质的实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上或云上下载程序代码。

本领域技术人员应当理解，上面公开的各个实施例可以在不偏离发明实质的情况下做出各种变形和修改。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书来限定。

需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和单元都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或单元。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的装置结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些单元可能由同一物理实体实现，或者，有些单元可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。

以上各实施例中，硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件单元或处理器可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，FPGA或ASIC)来完成相应操作。硬件单元或处理器还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。

上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.同期并网中导前时间的在线检测方法，包括：

向一个断路器发送合闸指令，以使所述断路器根据所述合闸指令闭合，并根据发送所述合闸指令的时间确定一个第一时间，所述断路器位于一个电力系统中；

获取所述断路器主触点的动触头的电压达到一个预设阈值的时间作为一个第二时间，所述预设阈值对应于所述断路器完成合闸操作时所述动触头的电压；

根据所述第一时间和所述第二时间确定所述断路器对应的同期并网中的导前时间；

获取所述断路器主触点的动触头的电压达到一个预设阈值的时间作为一个第二时间包括：

通过持续检测直接与所述断路器主触点的动触头连接的线路获取所述主触点的电压；

若所述断路器主触点的动触头的电压与所述主触点的静触头的电压相等，则确定所述动触头的电压达到所述预设阈值。

2.根据权利要求1所述的在线检测方法，其特征在于，在根据所述第一时间和所述第二时间确定所述断路器对应的同期并网中的导前时间之后，还包括：

将再次向所述断路器发送合闸指令对应的导前时间更新为所确定的导前时间。

3.根据权利要求2所述的在线检测方法，其特征在于，在根据所述第一时间和所述第二时间确定所述断路器对应的同期并网中的导前时间之后，且更新所述导前时间之前，还包括：

判断所述导前时间是否为故障时间；

若判断结果为否，则执行将再次向所述断路器发送合闸指令对应的导前时间更新为所确定的导前时间的操作。

4.根据权利要求1所述的在线检测方法，其特征在于，根据发送所述合闸指令的时间确定一个第一时间包括：在发送所述合闸指令的同时，触发一个计时器开始计时，所述计时器开始计时的时间为第一时间；

获取所述断路器主触点的动触头的电压达到一个预设阈值的第二时间包括：若所述断路器主触点的动触头的电压达到一个预设阈值，则触发所述计时器停止计时。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的在线检测方法，其特征在于，根据所述第一时间和所述第二时间确定所述断路器对应的同期并网中的导前时间，包括：

确定所述第一时间与所述第二时间的时间差为所述断路器对应的同期并网中的导前时间。

6.同期并网中导前时间的在线检测装置，包括：

一个发送单元，其用于向一个断路器发送合闸指令，以使所述断路器根据所述合闸指令闭合，并根据发送所述合闸指令的时间确定一个第一时间，所述断路器位于一个电力系统中；

一个获取单元，其用于获取所述断路器主触点的动触头的电压达到一个预设阈值的时间作为一个第二时间，所述预设阈值对应于所述断路器完成合闸操作时所述动触头的电压，其中获取所述断路器主触点的动触头的电压达到一个预设阈值的时间作为一个第二时间包括：通过持续检测直接与所述断路器主触点的动触头连接的线路获取所述主触点的电压；若所述断路器主触点的动触头的电压与所述主触点的静触头的电压相等，则确定所述动触头的电压达到所述预设阈值；

一个确定单元，其用于根据所述第一时间和所述第二时间确定所述断路器对应的同期并网中的导前时间。

7.根据权利要求6所述的在线检测装置，其特征在于，还包括：

一个更新单元，其用于将再次向所述断路器发送合闸指令对应的导前时间更新为所确定的导前时间。

8.根据权利要求7所述的在线检测装置，其特征在于，还包括:

一个判断单元，其用于判断所述导前时间是否为故障时间，若判断结果为否，则触发所述更新单元。

9.同期并网中导前时间的在线检测系统，其特征在于，包括：

根据权利要求6-8中任一项所述的同期并网中导前时间的在线检测装置和所述断路器。

10.同期并网中导前时间的在线检测装置，其特征在于，包括：

至少一个存储器，其用于存储指令；

至少一个处理器，其用于根据所述存储器存储的指令执行根据权利要求1-5中任一项所述的同期并网中导前时间的在线检测方法。

11.可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有机器可读指令，所述机器可读指令当被一个机器执行时，所述机器执行根据权利要求1-5中任一项所述的同期并网中导前时间的在线检测方法。

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