CN111413910A - 断路器分合闸控制方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断路器分合闸控制方法、装置及系统，其中，该方法包括：获取动车组升弓后高压侧的实时电压和实时电流；响应于实时电压和实时电流达到预定触发条件，根据实时电压和实时电流确定动车组的当前负荷特性；根据预先存储的运行区段固有电气特征以及动车组的当前负荷特性判断是否执行断路器的分闸处理，断路器当前为合闸状态；响应于判断结果为执行分闸处理，根据实时电压和实时电流生成分闸相位信息；根据分闸相位信息对断路器执行分闸处理。通过本发明，可以延长动车组及牵引供电系统的寿命。

Description

断路器分合闸控制方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及动车领域，具体涉及一种断路器分合闸控制方法、装置及系统。

背景技术

目前国内外高速动车组车载断路器属于随机分闸合闸，断路器接收到分合闸命令后进行操作，但是随机分合闸带来的过电压及过电流对动车组及牵引供电系统的设备冲击较大，严重影响动车组及牵引供电系统设备的使用寿命；同时，随机分合闸时带来的过电压及过电流出现的高压事故较多，合闸在接触网电压过零点时激磁涌流较大，合闸在接触网电压峰值时过电压倍数过大，严重时会导致动车组电子设备无法正常工作并烧损，影响行车安全。

国内外现有的高速动车组车载断路器在设计时并没有考虑牵引供电系统的固有特性和动车组自身的谐波频率特性，特殊区段时的谐波放大现象的消除也是过电压及过电流的保护跳闸，严重时降弓停车，高压绝缘相关设备烧损，对动车组平稳安全运行影响严重。

另外，现有的动车组断路器装置的智能化水平较低，和整个动车组及牵引供电系统的智能交互也较低，因此，亟待需要设计一种新型的智能化断路器，以解决目前断路器随机分合闸带来的过电压及过电流而严重影响动车组及牵引供电系统设备使用寿命的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种断路器分合闸控制方法、装置及系统，以解决上述提及的至少一个问题。

根据本发明的第一方面，提供一种断路器分合闸控制方法，所述方法包括：获取动车组升弓后高压侧的实时电压和实时电流；响应于所述实时电压和实时电流达到预定触发条件，根据所述实时电压和实时电流确定所述动车组的当前负荷特性；根据预先存储的运行区段固有电气特征以及所述动车组的当前负荷特性判断是否执行所述断路器的分闸处理，所述断路器当前为合闸状态；响应于判断结果为执行分闸处理，根据所述实时电压和实时电流生成分闸相位信息；根据所述分闸相位信息对所述断路器执行分闸处理。

根据本发明的第二方面，提供一种一种断路器分合闸控制装置，所述装置包括：数据获取单元，用于获取动车组升弓后高压侧的实时电压和实时电流；负荷特性确定单元，用于响应于所述实时电压和实时电流达到预定触发条件，根据所述实时电压和实时电流确定所述动车组的当前负荷特性；判断单元，用于根据预先存储的运行区段固有电气特征以及所述动车组的当前负荷特性判断是否执行所述断路器的分闸处理，所述断路器当前为合闸状态；分闸相位信息生成单元，用于响应于判断结果为执行分闸处理，根据所述实时电压和实时电流生成分闸相位信息；分闸处理单元，用于根据所述分闸相位信息对所述断路器执行分闸处理。

根据本发明的第三方面，提供一种断路器分合闸控制系统，所述系统包括上述的断路器分合闸控制装置、以及快速操作机构，所述快速操作机构和所述断路器分合闸控制装置共同实现所述断路器的分闸和合闸操作。

根据本发明的第四方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。

根据本发明的第五方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

由上述技术方案可知，通过在获取的实时电压和实时电流达到预定触发条件时，根据实时电压和实时电流确定动车组的当前负荷特性，随后根据运行区段固有电气特征和当前负荷特性判断是否执行断路器分闸处理，当判断结果为执行分闸处理时，根据实时电压和实时电流生成分闸相位信息，并根据分闸相位信息对断路器执行分闸处理，由于实时获取了电压和电流，可以监控过电压和过电流问题，并在发生过电压和过电流时可以及时判断是否执行分闸处理来缓解过电压和过电流，从而可以有效降低过电压及过电流对动车组及牵引供电系统的冲击，进而可以延长动车组及牵引供电系统的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的断路器分合闸控制方法的流程图；

图2是过分相前后的全程录波屏幕截图；

图3是平稳匀速运行时发生谐波谐振现象时的负荷曲线屏幕截图；

图4是根据本发明实施例的分闸处理时限的曲线示意图；

图5是根据本发明实施例的合闸处理时限的曲线示意图；

图6是根据本发明实施例的断路器分合闸控制原理示意图；

图7是根据本发明实施例的高压侧电气参数示意图；

图8是根据本发明实施例的断路器分合闸控制系统的结构框图；

图9是根据本发明实施例的断路器分合闸控制装置81的结构框图；

图10是根据本发明实施例的分闸相位信息生成单元814的结构框图；

图11是根据本发明实施例的判断单元813的结构框图；

图12是根据本发明实施例的断路器分合闸控制装置81的详细结构框图；

图13是基于图6所示的断路器分合闸控制原理的系统模块框图；

图14是根据本发明实施例的电子设备的示意图。

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、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动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。

由于目前的断路器随机分合闸带来的过电压及过电流，导致了动车组及牵引供电系统设备使用寿命缩短的问题，且目前的断路器智能化水平较低，基于此，本发明实施例提供一种断路器分合闸控制方案，以有效降低过电压及过电流对动车组及牵引供电系统的冲击，从而可以有效延长动车组及牵引供电系统的寿命。以下结合附图来详细描述本发明实施例。

图1是根据本发明实施例的断路器分合闸控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括：

步骤101，获取动车组升弓后高压侧的实时电压和实时电流。

步骤102，响应于所述实时电压和实时电流达到预定触发条件，根据所述实时电压和实时电流确定所述动车组的当前负荷特性。

这里的预定触发条件可以根据继电保护原理来设置，主要包括：电流增量启动条件、过电压、欠压、过流，只要满足其中一个就启动触发。在实际操作中，可以根据实际需求增加触发条件。

负荷特性主要是动车组运行过程中的实时电压和电流的情况，由于动车组运行有启动、加速、制动、定速、过分相等动态过程，每个过程就有不同的负荷特性。图2是过分相前后的全程录波屏幕截图，这个过程包含了制动、减速、过分相、启动加速。图3是平稳匀速运行时发生谐波谐振现象时的负荷曲线屏幕截图。

步骤103，根据预先存储的运行区段固有电气特征以及所述动车组的当前负荷特性判断是否执行所述断路器的分闸处理，所述断路器当前为合闸状态。

步骤104，响应于判断结果为执行分闸处理，根据所述实时电压和实时电流生成分闸相位信息。

步骤105，根据所述分闸相位信息对所述断路器执行分闸处理。

通过在获取的实时电压和实时电流达到预定触发条件时，根据实时电压和实时电流确定动车组的当前负荷特性，随后根据运行区段固有电气特征和当前负荷特性判断是否执行断路器分闸处理，当判断结果为执行分闸处理时，根据实时电压和实时电流生成分闸相位信息，并根据分闸相位信息对断路器执行分闸处理，由于实时获取了电压和电流，可以监控过电压和过电流问题，并在发生过电压和过电流时可以及时判断是否执行分闸处理来缓解过电压和过电流，从而可以有效降低过电压及过电流对动车组及牵引供电系统的冲击，进而可以延长动车组及牵引供电系统的寿命。

在实际操作中，上述步骤103的运行区段固有电气特征包括：与运行区段对应的固有谐振频率。具体地，可以根据与运行区段对应的固有谐振频率和动车组的当前负荷特性判断所述动车组是否发生谐振现象；响应于发生所述谐振现象，基于预定规则判断是否执行分闸处理，以消除所述谐振现象。

当判断结果为执行分闸处理时，则执行步骤104，否则，可以通过降低动车组的功率，即，对所述动车组执行功率降低操作，来消除所述谐振现象。

这里的预定规则为是否需要分闸处理的判断规则，可以依据实际情况来设定。

在实际操作中，可以根据动车组在预定条件下的运行区域固有电气特征更新预先存储的运行区段固有电气特征。

上述步骤104的根据所述实时电压和实时电流生成分闸相位信息具体包括：根据所述断路器的击穿特性设置断路器分断速度；根据所述断路器分断速度和所述断路器触头行程确定所述断路器断开动作时间；根据所述实时电压、实时电流和所述断路器断开动作时间确定所述开闸相位信息。之后，就可以根据开闸相位信息执行分闸处理。

图4是根据本发明实施例的分闸处理时限的曲线示意图，如图4所示，具体地分闸过程包括：①根据断路器击穿特性以及选相操作对分闸速度的要求，设置断路器分断速度v2，并且根据断路器触头行程计算得到断路器断开动作时间Topn；②根据对断路器机构分散性的分析结果，确定目标分闸相角β(即，上述的开闸相位信息)，并将相角转换成时间量Tβ，使得在断路器合闸时间分散范围内燃弧时间Tarc最小；③监测电源电压零点；④收到分闸指令后，以前一个过零点作为参考点，结合开关断开动作时间Topn和计算各动作时间Tc2(即，计算上述v2、Topn、β、Tβ等的时间)，考虑预设燃弧时间Tarc，计算出到最佳目标相位处所需要的延时Td2；⑤在等待Td2之后，向断路器发出开闸信号，使得触头在目标相位开断。另外，图中的Tz2表示电源电压(电流)零点到开始计算各动作时间的时间。

以下描述对断路器执行分闸处理之后的合闸处理操作，具体包括：获取动车组启动后的高压侧的实时电压；根据断路器的预击穿特性设置断路器关合速度；根据所述实时电压和所述断路器关合速度确定合闸相位信息；根据所述合闸相位信息对所述断路器执行合闸处理。

图5是根据本发明实施例的合闸处理时限的曲线示意图，如图5所示，具体地合闸过程包括：①根据断路器预击穿特性以及选相操作对合闸速度的要求，即合闸速度应该大于一定值使得预击穿特性曲线斜率绝对值大于断路器触头两端电压曲线的斜率，设置断路器关合速度v1，并且根据断路器触头行程计算得到断路器动作时间Tcls；②根据对断路器机构分散性的分析结果，确定目标合闸相角α(即，上述的合闸相位信息；考虑到动车组负载特性，取值可以为0°)，使得在断路器合闸时间分散范围内预击穿电压最小；③监测电源电压零点；④收到合闸指令后，以电源电压前一个过零点作为参考点，结合开关关合时间Tcls和计算时间Tc1(即，计算上述v1、Tcls、α等的时间)，计算出到最佳目标相位处所需要的延时Td1；⑤在等待Td1之后，发出命令进行合闸，使得触头在目标相位关合。另外，图中的Tz1表示电源电压零点到开始计算各时间的时间。

为了更好地理解本发明，以下结合图6所示的断路器分合闸控制原理来详细描述本发明实施例。

如图6所示，在动车组升弓后高压侧通过高压侧电压互感器、电流互感器检测动车组实时取流电压、电流参数1，即，获取图7所示的电压(接触网电压VT1、VT2)和电流(CT1、CT2、CT3、CT4)。当获取的电压电流达到触发系统9条件后，该条件即上述的预定触发条件，对高压侧采样的数据进行分析及记录得到动车组的实时负荷特性2，同时结合实时采样的电压电流数据进行时限计算3，即计算分断路器分合闸的相位信息等(具体可参见上述图4和图5的时限描述)。之后，将实时负荷特性和计算的各时限信息发送至综合分析处理4进行处理，根据预存的运行区段接触网固有电气特性6和实时负荷特性2，综合分析处理4判断是否执行开闸或者合闸操作，同时联动快速操作机构5，动车组结合相控分闸8或相控合闸7给出的开闸或者合闸指令执行开闸或者合闸操作。

在一个实例中，动车组升弓后通过相控合闸7给出合闸指令时，然后传递给高压侧电压电流实施检测，信号通过VT1或者VT2(具体根据升起哪个受电弓)来检测网压信号，通过检测网压信号的相位及电压信息，通过时限计算计算预击穿等延时时间，可以根据图5所示的时限逻辑进行计算，最终数据到综合分析处理4得到合闸操作指示，传输至相控合闸单元7，同时结合5实现合闸功能，如果动车组已经合闸，动车组就开始取流(即，对电流电压进行获取操作)，取流过程中满足触发系统9的触发条件时就进行特殊工况录波存储，如果动车组发生谐振等故障时，系统通过实时负荷特性2进行识别，将实时负荷特性信息传输至综合分析处理处，同时调取预存的运行区段接触网固有电气特性6中的数据进行对比，判断当前的负荷特性是否为此区段固有谐振频率特性，由于动车组高速运行中分闸命令不可随意操作以避免出错，因而需要将综合分析处理4的处理结果与预存的运行区段接触网固有电气特性6中数据进行再次对比，当两次对比结果均为需要分闸处理时，综合分析处理4输出数据信号给相控分闸8，最终动车组实现分闸功能，以此逻辑，动车组停车或者与过分相正常分闸时相同的操作。

在实际操作中，动车组过分相前、正常停车、或遇到故障需要分闸时，即通过比较分析动车组实时负荷特性2、综合分析处理数据4、预存运行区段接触网固有电气特性6最终得出是否分闸命令，若需要分闸则配合快速操作机构5整个动车组完成分闸指令，此时动车组失电。

基于相似的发明构思，本发明实施例还提供一种断路器分合闸控制系统，如图8所示，该系统包括：断路器分合闸控制装置81、以及快速操作机构82，其中，所述快速操作机构和所述断路器分合闸控制装置共同实现所述断路器的分闸和合闸操作。

优选地，断路器分合闸控制装置81可以实现上述方法实施例中的流程。图9是该断路器分合闸控制装置81的结构框图，如图9所示，该断路器分合闸控制装置81包括：数据获取单元811、负荷特性确定单元812、判断单元813、分闸相位信息生成单元814和分闸处理单元815，其中：

数据获取单元811，用于获取动车组升弓后高压侧的实时电压和实时电流；

负荷特性确定单元812，用于响应于所述实时电压和实时电流达到预定触发条件，根据所述实时电压和实时电流确定所述动车组的当前负荷特性；

判断单元813，用于根据预先存储的运行区段固有电气特征以及所述动车组的当前负荷特性判断是否执行所述断路器的分闸处理，所述断路器当前为合闸状态；

分闸相位信息生成单元814，用于响应于判断结果为执行分闸处理，根据所述实时电压和实时电流生成分闸相位信息；

分闸处理单元815，用于根据所述分闸相位信息对所述断路器执行分闸处理。

通过在数据获取单元811获取的实时电压和实时电流达到预定触发条件时，负荷特性确定单元812根据实时电压和实时电流确定动车组的当前负荷特性，随后判断单元813根据运行区段固有电气特征和当前负荷特性判断是否执行断路器分闸处理，当判断结果为执行分闸处理时，分闸相位信息生成单元814根据实时电压和实时电流生成分闸相位信息，分闸处理单元815根据分闸相位信息对断路器执行分闸处理，由于实时获取电压和电流，可以监控过电压和过电流问题，并在发生过电压和过电流时可以及时判断是否执行分闸处理来缓解过电压和过电流，从而可以有效降低过电压及过电流对动车组及牵引供电系统的冲击，进而可以有效延长动车组及牵引供电系统的寿命。

具体地，如图10所示，上述分闸相位信息生成单元814具体包括：分断速度设置模块8141、断开时间确定模块8142和分闸相位信息生成模块8143，其中：

分断速度设置模块8141，用于根据所述断路器的击穿特性设置断路器分断速度；

断开时间确定模块8142，用于根据所述断路器分断速度和所述断路器触头行程确定所述断路器断开动作时间；

分闸相位信息生成模块8143，用于根据所述实时电压、实时电流和所述断路器断开动作时间确定所述开闸相位信息。

在实际操作中，上述运行区段固有电气特征具体包括：与运行区段对应的固有谐振频率。

图11是判断单元813的具体结构框图，如图11所示，判断单元813包括：谐振现象判断模块8131和判断模块8132，其中：

谐振现象判断模块8131，用于根据所述与运行区段对应的固有谐振频率和所述动车组的当前负荷特性判断所述动车组是否发生谐振现象；

判断模块8132，用于响应于发生所述谐振现象，基于预定规则判断是否执行分闸处理，以消除所述谐振现象。

在一个实施例中，如图12所示，断路器分合闸控制装置81还可以包括：功率降低操作单元816，用于响应于判断结果为降低所述动车组的功率，对所述动车组执行功率降低操作，以消除所述谐振现象。

继续参见图12，上述断路器分合闸控制装置81还可以包括：

电压获取单元817，用于获取所述动车组启动后的高压侧的实时电压；

关合速度设置单元818，用于根据所述断路器的预击穿特性设置断路器关合速度；

合闸相位信息确定单元819，用于根据所述实时电压和所述断路器关合速度确定合闸相位信息；

合闸处理单元820，用于根据所述合闸相位信息对所述断路器执行合闸处理。

在一个实施例中，断路器分合闸控制装置81还可以包括：更新单元821，用于根据所述动车组在预定条件下的运行区域固有电气特征更新所述预先存储的运行区段固有电气特征。

上述各单元、各模块的具体执行过程，可以参见上述方法实施例中的描述，此处不再赘述。

在实际操作中，上述各单元、各模块可以组合设置、也可以单一设置，本发明不限于此。

图13是基于图6所示的断路器分合闸控制原理的系统模块框图，如图13所示，该系统包括：高压侧电压电流实时检测模块1、预存及学习模块2、信号处理模块3，快速操作机构4，其中：

高压侧电压电流实时检测模块1主要采集图7中的电压VT1、VT2，电流CT1、CT2、CT3、CT4信号，动车组正常运行时只升起一个弓，故电压VT1、VT2会根据升起弓头自动选择其中一个信号进行记录，同理电流也是。

高压侧电压电流实时检测模块1采集的数据输入信号处理模块3进行集中处理，同时根据需要调取预存及学习模块2中的数据或者将有效数据重新更新至预存及学习模块2进行保存记录。其中，信号处理模块3包含图6中的实时负荷特性2、时限计算3、综合分析处理4、相控合闸7、相控分闸8、触发系统9这6个部分。

信号处理模块3最终输出信号与智能断路器机械本体机构快速操作机构5共同作用，来实现对动车组断路器的智能相控分合闸功能。

为了更好地理解本发明，以下继续结合上述图6和图13来详细描述本发明实施例。

本发明实施例设置了预存参数学习存储系统，该系统对应于上述调取预存及学习模块2。

在本发明实施例中，动车组系统与牵引供电系统作为一个有机整体考虑，以往的动车组设计及控制只是单一的从动车组这一方面着手，导致了两者之间的配合度较少，两者之间互联互通的数据较少，导致整个系统不够智能。增加预存参数学习存储系统的意义在于，动车组在实际载客运行中，发生两个系统不匹配、发生谐振、过电压、过电流现象时，通过智能化断路器的综合分析，可以判断此次谐振是否必须降弓停车还是可以适当降低功率破坏此刻谐振条件消除谐振继续运行。因为一旦动车组高速运行时发生谐振，系统不及时处理将造成牵引供电跳闸、动车组紧急降弓停车、严重时动车组设备烧损，出现大面积停车对整个繁忙的高铁系统准时性及旅客安全感知带来不良的后果。

图6所示的实时负荷特性2和运行区段接触网固有电气特性6之间、以及综合分析处理4和运行区段接触网固有电气特性6之间数据互联互通，不断更新记录，使得断路器控制越来越智能，综合分析处理4可以根据谐振故障匹配严重程度，适当调整动车组功率情况，及时破坏谐振条件，消除影响行车及设备安全隐患，可以实现有效分合闸操作，排除一些不必要的错误分合闸。

在实际操作中，在高铁供电系统正常状态下，一旦条件确定，则系统的固有谐振频率都是确定的，固有谐振频率信息存储于运行区段接触网固有电气特性6中。但是，高铁供电系统在非正常条件下会进行改变供电方式或者外部电源发生变化，改变系统供电方式或者外部电源固有谐振频率会发生变化，需要更新存储于运行区段接触网固有电气特性6中的信息，一旦系统在此时刻发生谐振，则需要对原先的固有谐振频率信息进行更新。因而，运行区段接触网固有电气特性6需要自动更新信息，以对应变化的高速铁路运行。

继续参见图6，本发明实施例还提供了动车组高压侧参数实时分析系统，该系统对应于上述高压侧电压电流实时检测模块1和信号处理模块3。

动车组高压侧的负荷实时动态监测及断路器分合闸时限的预处理计算都需结合此系统进行综合评价分析记录，因为动车组每天运行数据量巨大，所以此系统设置故障及特属于工况预触发系统9，只记录分析故障及特殊工况时的参数(例如，设置继电保护阈值等)。其他正常数据只检测不实时记录与分析，这样可以降低设备数据处理的压力。

继续参见图6，本发明实施例还提供了快速操作机构系统，该系统对应于上述快速操作机构4。

由于目前的动车组实现相控分合闸难度较大，因为其操作机械的原因导致，若要实现动车组较为准确的相控合闸功能，使用快速操作机构必不可少，本发明实施例采用双稳态永磁技术优化机构。

在实际操作中，现有的高速动车组车载断路器的执行部件机械机构操动带来许多问题，现有的传统操动机构零部件数量多，传动关系复杂，其分闸速度较低，分闸过程较长，分闸电流较大等，对车载断路器智能化设计造成诸多困难。操作机构是整个断路器的核心，负责提供断路器分、合闸操作所需要的能量并执行分、合闸操作，如要实现智能化的相位及动态性能智能控制，操动技术的提升尤其重要。

由于既有动车组分合闸都是随机分合闸系统，无法判别相位等信息。本发明实施例的断路器相控分合闸功能，通过新增加预存参数学习存储系统、动车组高压侧参数实时分析系统、快速操作机构系统以及综合分析处理单元最终确定断路器分合闸的准确相位，可以对动车组及牵引供电系统设备进行有效保护。

图14是根据本发明实施例的电子设备的示意图。图14所示的电子设备为通用数据处理装置，其包括通用的计算机硬件结构，其至少包括处理器1401和存储器1402。处理器1401和存储器1402通过总线1403连接。存储器1402适于存储处理器1401可执行的一条或多条指令或程序。该一条或多条指令或程序被处理器1401执行以实现上述断路器分合闸控制方法中的步骤。

上述处理器1401可以是独立的微处理器，也可以是一个或者多个微处理器集合。由此，处理器1401通过执行存储器1402所存储的命令，从而执行如上所述的本发明实施例的方法流程实现对于数据的处理和对于其他装置的控制。总线1403将上述多个组件连接在一起，同时将上述组件连接到显示控制器1404和显示装置以及输入/输出(I/O)装置1405。输入/输出(I/O)装置1405可以是鼠标、键盘、调制解调器、网络接口、触控输入装置、体感输入装置、打印机以及本领域公知的其他装置。典型地，输入/输出(I/O)装置1405通过输入/输出(I/O)控制器1406与系统相连。

其中，存储器1402可以存储软件组件，例如操作系统、通信模块、交互模块以及应用程序。以上所述的每个模块和应用程序都对应于完成一个或多个功能和在发明实施例中描述的方法的一组可执行程序指令。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时以实现上述断路器分合闸控制方法的步骤。

综上所述，本发明实施例涉及一种高速动车组智能型车载断路器控制及设计方法，适用于电气化牵引供电系统中所有电力机车及动车组，可以有效将动车组及牵引供电系统进行智能连接，数据之间进行互联互通，实现了动车组断路器的智能控制。同时，该方案的应用可以有效降低动车组及牵引供电系统过电压及过电流的冲击，能够有效延长动车组及牵引供电系统寿命，具有较强的应用价值，有效填补了我国动车组及电力机车断路器相控智能合闸的空白。

以上参照附图描述了本发明的优选实施方式。这些实施方式的许多特征和优点根据该详细的说明书是清楚的，因此权利要求旨在覆盖这些实施方式的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施方式限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (15)

1.一种断路器分合闸控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取动车组升弓后高压侧的实时电压和实时电流；

响应于所述实时电压和实时电流达到预定触发条件，根据所述实时电压和实时电流确定所述动车组的当前负荷特性；

根据预先存储的运行区段固有电气特征以及所述动车组的当前负荷特性判断是否执行所述断路器的分闸处理，所述断路器当前为合闸状态；

响应于判断结果为执行分闸处理，根据所述实时电压和实时电流生成分闸相位信息；

根据所述分闸相位信息对所述断路器执行分闸处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述实时电压和实时电流生成分闸相位信息包括：

根据所述断路器的击穿特性设置断路器分断速度；

根据所述断路器分断速度和所述断路器触头行程确定所述断路器断开动作时间；

根据所述实时电压、实时电流和所述断路器断开动作时间确定所述开闸相位信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述断路器执行分闸处理之后，所述方法还包括：

获取所述动车组启动后的高压侧的实时电压；

根据所述断路器的预击穿特性设置断路器关合速度；

根据所述实时电压和所述断路器关合速度确定合闸相位信息；

根据所述合闸相位信息对所述断路器执行合闸处理。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行区段固有电气特征包括：与运行区段对应的固有谐振频率，根据预先存储的运行区段固有电气特征以及所述动车组的当前负荷特性判断是否执行所述断路器的分闸处理：

根据所述与运行区段对应的固有谐振频率和所述动车组的当前负荷特性判断所述动车组是否发生谐振现象；

响应于发生所述谐振现象，基于预定规则判断是否执行分闸处理，以消除所述谐振现象。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于判断结果为降低所述动车组的功率，对所述动车组执行功率降低操作，以消除所述谐振现象。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述动车组在预定条件下的运行区域固有电气特征更新所述预先存储的运行区段固有电气特征。

7.一种断路器分合闸控制装置，其特征在于，所述装置包括：

数据获取单元，用于获取动车组升弓后高压侧的实时电压和实时电流；

负荷特性确定单元，用于响应于所述实时电压和实时电流达到预定触发条件，根据所述实时电压和实时电流确定所述动车组的当前负荷特性；

判断单元，用于根据预先存储的运行区段固有电气特征以及所述动车组的当前负荷特性判断是否执行所述断路器的分闸处理，所述断路器当前为合闸状态；

分闸相位信息生成单元，用于响应于判断结果为执行分闸处理，根据所述实时电压和实时电流生成分闸相位信息；

分闸处理单元，用于根据所述分闸相位信息对所述断路器执行分闸处理。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述分闸相位信息生成单元包括：

分断速度设置模块，用于根据所述断路器的击穿特性设置断路器分断速度；

断开时间确定模块，用于根据所述断路器分断速度和所述断路器触头行程确定所述断路器断开动作时间；

分闸相位信息生成模块，用于根据所述实时电压、实时电流和所述断路器断开动作时间确定所述开闸相位信息。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

电压获取单元，用于获取所述动车组启动后的高压侧的实时电压；

关合速度设置单元，用于根据所述断路器的预击穿特性设置断路器关合速度；

合闸相位信息确定单元，用于根据所述实时电压和所述断路器关合速度确定合闸相位信息；

合闸处理单元，用于根据所述合闸相位信息对所述断路器执行合闸处理。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述运行区段固有电气特征包括：与运行区段对应的固有谐振频率，所述判断单元包括：

谐振现象判断模块，用于根据所述与运行区段对应的固有谐振频率和所述动车组的当前负荷特性判断所述动车组是否发生谐振现象；

判断模块，用于响应于发生所述谐振现象，基于预定规则判断是否执行分闸处理，以消除所述谐振现象。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

功率降低操作单元，用于响应于判断结果为降低所述动车组的功率，对所述动车组执行功率降低操作，以消除所述谐振现象。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

更新单元，用于根据所述动车组在预定条件下的运行区域固有电气特征更新所述预先存储的运行区段固有电气特征。

13.一种断路器分合闸控制系统，其特征在于，所述系统包括权利要求7至12中任一项所述的断路器分合闸控制装置、以及快速操作机构，所述快速操作机构和所述断路器分合闸控制装置共同实现所述断路器的分闸和合闸操作。

14.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。

15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。

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