CN111837306A - 自功率继电器及其误动作防止方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种自功率继电器及其误动作防止方法。本发明的自功率继电器包括：自发电部，将输配电线路或电力系统的系统电力用作源电力并转换为预设的驱动电源电平，从而自主地生成驱动电源；以及继电动作部，利用驱动电源动作，测量输配电线路或电力系统的系统电量以在发生故障时断开向负载传输的系统电力，实时监测自发电部的源电力变化以在发生异常时中断自发电部和自身的继电动作，因此可以通过确认用于生成自驱动电源的源电流和电压的不稳定状态来防止误动作。

Description

自功率继电器及其误动作防止方法

技术领域

本发明涉及可以在执行继电动作时将输配电线路或电力系统的电力作为自驱动电源来使用，并可以通过确认用于生成自驱动电源的源电流和电压的不稳定状态来防止误动作的自功率继电器(self-power relay)及其误动作防止方法。

背景技术

当在输配电线路、电力系统、特定电力设备等中发生故障时，会发生过电压、欠电压、过电流、频率波动等，从而会干扰供电，还会对设备造成不利影响。因此，需要在故障初期快速地将故障区间与电力设备等分开，以使故障的不利影响最小。

为此，在输配电线路或电力系统等中构成有用于实时检测是否发生故障以在发生故障时迅速使断路器等动作的装置。如上述，作为检测输配电线路或电力系统的电力以在发生故障时用于断开电力的装置，利用数字保护继电器、电源管理单元、功率计等。

数字保护继电器、电源管理单元、功率计等利用电流互感器和电压互感器来检测输配电线路或电力系统等中的模拟电压。另外，通过模数转换器将模拟检测电压转换为数字值，并利用智能电子装置等来诊断输配电线路或电力系统等中是否发生故障。

现有的数字保护继电器等从外部单独接收额定电源的输入，并将其用作自身的驱动电源。

具体地，在现有的数字保护继电器等中，当从外部额外输入220V/110V等的额定电源时，将其转换为12V/5V等并用作自驱动电源。此时，为了使额定电源的过电压或过电流等的影响最小，将转换为12V/5V等的驱动电源的电压或电流量与预设的参考电压或电流量进行比较，以确认是否发生异常，在发生异常时生成故障信号以中断整个动作。

但是，现有的数字保护继电器等构成为从外部额外接收额定电源的结构，因此，需要分别为每个继电器额外连接额定电源，从而存在无法将该数字保护继电器设置在难以连接额定电源的地方的问题。

由此，近来提出了一种可以将传输到输配电线路或电力系统的系统电力转换成自驱动电源并使用的方案。但是，如果将系统电力转换成自驱动电源并使用，则由于受到系统电力不稳定的影响很大，因此存在难以稳定地应用的问题。另外，如果由于系统电力不稳定而不能为继电器的稳定的动作提供足够的电力，则会重复继电器的接通/断开动作，因此必然会降低其稳定性。

发明内容

发明所要解决的问题

为了解决上述问题而提出本发明，其在执行继电动作时，可以将输配电线路或电力系统的电力用作自驱动电源。另外，本发明的目的在于提供一种通过实时确认用于生成自驱动电源的源电流和电压变得不稳定的状态来防止误动作的自功率继电器及其误动作防止方法。

解决问题的技术方案

为了实现如上所述的目的，根据本发明的实施例的自功率继电器包括：自发电部，利用输配电线路或电力系统的系统电力作为源电力并转换为预设的驱动电源电平，从而自主地生成驱动电源；以及继电动作部，利用驱动电源动作，测量输配电线路或电力系统的系统电量，以在发生故障时断开向负载传输的系统电力，实时监测所述自发电部的源电力变化，以在发生异常时中断所述自发电部和自身的继电动作。

继电动作部以预定周期分别对用作自发电部的源电力的三相系统电力的电流变化进行采样，并对根据预设的采样数采样的三相系统电流的采样值进行差分运算，以实时监测所述三相系统电流的变化，当根据预设的多个异常发生条件判断为三相系统电流中发生了异常时，生成故障信号(Fail Siginal)，中断自身的继电动作和所述自发电部的动作。

在继电动作部中，由于故障信号的生成而中断继电动作之后，以因继电动作中断而引起的其他采样条件对所述三相系统电流进行采样，对以其他采样条件采集的采样值进行差分运算，从而实时监测所述三相系统电流的变化，当不满足预设的多个异常发生条件时，正常执行自身的继电动作和所述自发电部的动作。

因继电动作中断而引起的其他采样条件的采样周期设定为比用于判断三相系统电流是否异常的采样周期更长，并且采样数设定为多于每个所述采样周期的采样数。

多个异常发生条件预设为如下条件中的至少一个：三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内保持相同的符号的条件；三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内以相同的斜率变化的条件；三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内以相同的大小增加或减小的条件；以及三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内保持相同的条件。

自发电部包括：源电力输入部，作为源电力来接收输配电线路或电力系统的三相系统电力；整流开关电路部，对三相系统电力的三相系统的电压和电流进行整流；电压转换部，将整流后的三相系统电压转换为预设的恒压电平；以及DC转换部，将转换为恒压电平的三相系统电压转换为直流电压而生成所述驱动电源，并将所述驱动电源提供给所述继电动作部。

继电动作部包括：断路器，当在输配电线路或电力系统中发生故障时，断开向所述负载传输的系统电力；异常发生检测部，实时监测用作自发电部的源电力的三相系统电力，以在发生所述异常时生成故障信号；继电控制部，测量输配电线路或电力系统中的系统电量，以在发生故障时控制所述断路器的断开动作，并在生成所述故障信号时中断自身的继电动作和所述自发电部的动作；以及自供电部，将从自发电部输入的驱动电源的电压电平转换为预设的电平，并将其作为驱动电源提供给所述异常发生检测部和所述继电控制部。

所述异常发生检测部包括：检测部，利用电流互感器和电压互感器中的至少一个互感器来检测用作所述源电力的三相系统的电流和电压；监测部，以预定周期分别对三相系统电力的电流变化进行采样，对根据预设的采样数采样的三相系统电流的采样值进行差分运算而实时监测所述三相系统电流的变化；条件存储部，存储预设的多个异常发生条件，并支持所述监测部能够根据所述异常发生条件来监测对所述三相系统电流的采样值进行差分运算后的结果；以及故障判断部，当在监测部中判断为所述三相系统电流中发生异常时，生成故障信号并将该故障信号传输到所述继电控制部和所述自发电部。

为了实现如上所述的目的，根据本发明的实施例的自功率继电器的误动作防止方法包括：在自发电部中，将输配电线路或电力系统的系统电力用作源电力并将其转换为预设的驱动电源电平，从而自主地生成驱动电源的步骤；测量输配电线路或电力系统中的系统电量，以在发生故障时断开向负载传输的系统电力的步骤；以及利用驱动电源实时监测所述自发电部的源电力变化，以在判断为发生异常时同时中断自身的继电动作和所述自发电部的动作的步骤。

中断自发电部和所述继电动作的步骤包括：以预定周期分别对用作自发电部的源电力的三相系统电力的电流变化进行采样的步骤；通过对根据预设的采样数采样的三相系统电流的采样值进行差分运算来实时监测所述三相系统电流的变化的步骤；根据预设的多个异常发生条件而判断为所述三相系统电流中发生异常时，生成故障信号(Fail Siginal)的步骤；以及根据故障信号来中断所述继电动作和所述自发电部的动作的步骤。

中断自发电部和所述继电动作的步骤包括：由于故障信号的生成而中断继电动作之后，以因继电动作中断而引起的其他采样条件对所述三相系统电流进行采样的步骤；通过对以其他采样条件采样的采样值进行差分运算来实时监测所述三相系统电流的变化的步骤；以及当不满足预设的多个异常发生条件时，正常执行自身的继电动作和所述自发电部的动作的步骤。

所述生成自驱动电源的步骤包括：作为源电力来接收所述输配电线路或电力系统的三相系统电力的步骤；对所述三相系统电力的三相系统电压和电流进行整流的步骤；将整流后的三相系统电压转换为预设的恒压电平的步骤；以及将转换为恒压电平的三相系统电压转换为直流电压以生成所述驱动电源，并将所述驱动电源提供给继电动作部的步骤。

所述断开向负载传输的系统电力的步骤包括：测量输配电线路或电力系统的系统电量，以在发生故障时控制所述断路器的断开动作，并在生成故障信号时中断自身的继电动作和所述自发电部的动作的步骤；以及将从自发电部输入的驱动电源的电压电平转换为预设的电平，并将其作为驱动电源提供给异常发生检测部和继电控制部的步骤。

中断所述自发电部和继电动作的步骤包括：利用电流互感器和电压互感器中的至少一个互感器来检测用作所述源电力的三相系统的电流和电压的步骤；以预定周期分别对三相系统电力的电流变化进行采样，通过对根据预设的采样数采样的三相系统电流的采样值进行差分运算来实时监测所述三相系统电流的变化的步骤；存储预设的多个异常发生条件，并支持所述监测部能够根据所述异常发生条件来监测对所述三相系统电流的采样值进行差分运算后的结果的步骤；以及当在监测部中判断出所述三相系统电流中发生异常时，生成故障信号，并将该故障信号传输到所述继电控制部和所述自发电部的步骤。

发明效果

具有如上所述的技术特征的本发明的自功率继电器及其误动作防止方法中，在执行继电动作时可以将输配电线路或电力系统的电力作为自驱动电源来使用。因此，可以实时监测用于生成自驱动电源的源电流和电压变得不稳定的状态，从而确认电力系统中是否发生异常。

因此，当应用自供电时，如果在用作源电力的系统电力中发生过电压或过电流或者没有提供足够的电量，则可以实时检测该情况以防止继电器的误动作。尤其，在本发明中，当监测作为源电力来使用的系统电力时，可以利用软件算法来确认系统电力的电量变化，因此可以使噪音或错误样本的影响最小。

另外，能够通过以预定周期对用作源电力的系统电力的电流量变化进行采样来确认在各种条件下是否发生异常，从而能够进一步提高异常检测效率和继电器的稳定性。

附图说明

图1是具体示出根据本发明的实施例的自功率继电器的构成图。

图2是具体示出图1所示的继电动作部和自发电部的构成图。

图3是具体示出图2所示的异常发生检测部的构成图。

图4是分别示出由图3的异常发生检测部检测到的系统电力变化采样信号的波形图。

图5是用于按顺序说明根据本发明的实施例的自功率继电器的动作方法的流程图。

具体实施方式

参照附图，详细说明前述的目的、特征以及优点，由此，本领域技术人员能够容易实施本发明的技术思想。在对本发明进行说明的过程中，当判断为针对与本发明相关的公知技术的具体说明模糊本发明的主旨时，省略其详细说明。下面，将参照附图详细说明本发明的优选实施例。在附图中，相同的附图标记表示相同或类似的结构要素。

以下，将说明关于本发明的自功率继电器及其误动作防止方法。

图1是具体示出根据本发明的实施例的自功率继电器的构成图。

图1所示的自功率继电器包括自发电部200和继电动作部100。尽管在附图中示出了自发电部200和继电动作部100是分开构成的结构，但是自发电部200也可以与继电动作部100一体地构成，以使所述自发电部200包括在所述继电动作部100。

自发电部200将输配电线路或电力系统的系统电力用作源电力，并通过将该电力转换为预设的驱动电源电平，从而自主生成驱动电源。并且，所生成的驱动电源实时地传输至继电动作部100。

当输配电线路或电力系统中的系统电力变得不稳定时，将系统电力用作源电力的自发电部200的驱动电源必然会变得不稳定。即，如果因系统电力不稳定而不能为继电动作部100的稳定动作提供足够的电力，则继电动作部100会继续重复接通/断开动作，因此其稳定性必然会降低。由此，优选地，实时监测输入到自发电部200的源电力变化，以在源电力变得不稳定时，事先断开继电动作部100的自驱动。

因此，在继电动作部100中，通过实时监测自发电部200的源电力变化，从而在发生异常时中断自发电部200和所述继电动作部自身的继电动作。

继电动作部100首先利用来自自发电部200的驱动电源来动作，并实时测量输配电线路或电力系统中的系统电量，以执行在发生故障时断开向负载300传输系统电力的动作。并且，在系统电力中发生故障时利用外部额定电源来动作，并断开向负载传输的系统电力，中断继电动作部自身的继电动作和自发电部200的继电动作。

继电动作部100根据测量输配电线路或电力系统中的系统电量的结果来执行断开向负载300传输的系统电力的动作。并且，继电动作部100实时监测自发电部200的源电力变化，以在发生异常时中断自发电部200和所述继电动作部自身的继电动作。

具体地，继电动作部100以预定周期分别对用作自发电部200的源电力的三相系统电力Va、Vb、Vc的电流变化进行采样。并且，对根据预设的采样数采集的三相系统电流的采样值进行差分运算，以实时监测三相系统电流的变化。此时，继电动作部100根据管理员预设的多个异常发生条件，实时地判断三相系统电流中是否发生异常。

当判断为三相系统电流中发生了异常时，继电动作部100生成故障信号(FailSiginal)，并中断所述继电动作部自身的继电动作和自发电部200的动作。

继电动作部100实时监测三相系统电流，以在三相系统电流中发生异常时中断继电动作和自发电部200的动作，然后在三相系统电流稳定时再次执行继电动作和自发电部200的动作。当三相系统电流中发生异常时，继电动作部100利用来自外部的额定电源inV动作。

继电动作部100在由于故障信号的生成而中断继电动作之后，以因继电动作中断而引起的其他采样条件对三相系统电流进行采样。优选地，用于恢复继电动作的采样条件是比用于判断异常的发生的采样条件进一步加强的条件。

以这种方式，继电动作部100对以进一步加强的采样条件采样的三相系统电流的采样值进行差分运算，从而实时监测三相系统电流的变化。并且，当不满足预设的多个异常发生条件时，继电动作部100正常执行所述继电动作部自身的继电动作和自发电部200的动作。将参照附图进一步详细地说明继电动作部100的详细构成和误动作防止方法的技术特征。

图2是具体示出图1所示的继电动作部和自发电部的构成图。

首先，如图2所示，自发电部200包括源电力输入部210、整流开关电路部220、电压转换部230以及DC转换部240。

源电力输入部210接收输配电线路或电力系统中的三相系统电力作为源电力，并将该电力传输到整流开关电路部220。为此，源电力输入部210利用多个第一电流互感器CT1和电压互感器等检测输配电线路或电力系统等中的电流和电压。此时，源电力输入部210可以通过多个第一电流互感器CT1将三相系统电力的三相系统电流传输到整流开关电路部220。

整流开关电路部220利用开关电路和桥电路构成等的整流电路对三相系统电力的三相系统电压和电流进行整流。并且，整流后的三相系统电压和电流将传输到电压转换部230。

电压转换部230利用恒流和恒压变换电路和变压器，将整流后的三相系统电压转换为预设的恒压电平并传输到DC转换部240。

DC转换部240将变为恒压电平的三相系统电压转换为直流电压DC而生成自驱动电源，并将生成的驱动电源提供给继电动作部100。

整流开关电路部220、电压转换部230以及DC转换部240中的至少一个的构成部中构成有断开三相系统电压或电流的开关电路，该开关电路可以根据来自继电动作部100的故障信号来断开三相系统电压或电流。

如图2所示，继电动作部100包括额定电源部110、自供电部120、继电控制部130、断路器140以及异常发生检测部150。

具体地，额定电源部110可以接收来自外部的额定电源inV的输入，并将该额定电源转换为驱动电压电平以供使用。在未从自发电部200输入驱动电源时，使用额定电源部110。并且，即使三相系统电流中发生异常，也可以将该额定电源部110用作应急电源。

在自供电部120中，将从自发电部200输入的驱动电源的电压电平转换为预设的电平(例如5V或12V等)，并将转换后的电力作为驱动电源提供给异常发生检测部150和继电控制部130等。

当输配电线路或电力系统中发生故障时，断路器140在继电控制部130的控制下断开向负载300传输的系统电力Va、Vb、Vc。

异常发生检测部150实时监测用作自发电部200的源电力的三相系统电力，从而在发生异常时生成故障信号，并将生成的故障信号传输到继电控制部130和自发电部200。为此，异常发生检测部150通过第二电流互感器CT2从自发电部200的源电力输入端接收三相系统电力。

此时，异常发生检测部150以预定周期分别对用作自发电部200的源电力的三相系统电力Va、Vb、Vc的电流变化进行采样。并且，对根据预设的采样数采样的三相系统电流的采样值进行差分运算，以实时监测三相系统电流的变化。由此，实时地判断三相系统电流中是否发生异常，以在判断为三相系统电流中发生了异常时，生成故障信号。

由于异常发生检测部150即使在驱动电源被断开时也需要实时地确认自发电部200的源电力中是否发生异常，因此可以接收通过额外的外部电源或应急电池的电源的输入作为自驱动电源。

继电控制部130可以包括具有MCU、CPU等微处理单元的智能电子装置(Intelligent Electronic Device)而构成。这种继电控制部130实时地测量输配电线路或电力系统中的系统电量，以在发生故障时控制断路器140的断开动作。

另外，当在异常发生检测部150生成了故障信号，并且故障信号输入到继电控制部130时，继电控制部130在故障信号输入的时间段，中断所述继电动作部自身的继电动作和自发电部200的驱动电源生成动作。

另一方面，继电动作部100还可以包括外部电源输入部110，该外部电源输入部110接收来自外部的额定电源的输入，并将所输入的额定电源的电压电平转换为预设电平(例如5V或12V等)，以将转换后的电力作为驱动电源提供给异常发生检测部150和继电控制部130等。

因此，继电控制部130实时确认通过外部电源的驱动电源是否降低到预设的参考电压或参考电流量以下。继电控制部130实时确认外部电源是否提供了足以能够以稳定的动作进行动作的电平。并且，当在外部电源中发生异常时，可以生成自故障信号，并可以根据自己生成的故障信号和从异常发生检测部150输入的故障信号来确定是否断开断路器140。

换言之，继电控制部130在仅生成有自故障信号的状态下可以利用自发电部200的驱动电源动作，而仅在异常发生检测部150中生成有故障信号的状态下可以利用通过外部电源输入部110而输入的电力动作。

如果在异常发生检测部150中也生成有故障信号并且自身也生成了自故障信号，则使所述继电动作部自身的动作和自发电部200的驱动电源生成动作均中断。然后，为了重新执行继电动作和自发电部200的驱动电源生成动作，仅在进一步加强的条件下消除了故障信号之后，才可以重新执行继电动作和自发电部200的驱动电源生成动作。

图3是具体示出图2所示的异常发生检测部的构成图。

图3所示的异常发生检测部150包括检测部151、监测部152、条件存储部153、故障判断部154。

具体地，检测部151利用电流互感器和电压互感器中的至少一个互感器来检测用作源电力的三相系统电流和电压。此时，检测部151通过第二电流互感器CT2从自发电部200的源电力输入端接收三相系统电力Va、Vb、Vc。并且，将三相系统电力Va、Vb、Vc传输到监测部152。

监测部152以预定周期分别对三相系统电力Va、Vb、Vc的电流变化进行采样，并且对根据预设的采样数采样的三相系统电流的采样值进行差分运算，以实时监测三相系统电流的变化。

此时，在条件存储部153存储由管理员预设的多个异常发生条件，并支持监测部152能够根据异常发生条件监测对三相系统电流的采样值进行差分运算的结果。

因此，监测部152对根据预设的采样数采样的三相系统电流的采样值进行差分运算，并根据异常发生条件对所述进行差分运算后的值进行比较，从而判断是否发生异常。对此，更详细地说明如下。

图4是分别示出由图3的异常发生检测部检测到的系统电力变化采样信号的波形图。

首先，如图4的波形A所示，监测部152以预定周期分别对三相系统电力Va、Vb、Vc的电流变化进行采样，并且对根据预设的采样数采样的三相系统电流的采样值进行差分运算以实时监测三相系统电流的变化。

具体地，此时，监测部152在预设的频率(例如，60Hz的频率)下根据中断计数器信号对三相系统电力Va、Vb、Vc的电流变化进行采样，并以预定周期(例如，5个循环周期)获得采样数据。

随后，监测部152每隔预定周期(例如，一个循环周期(60Hz下为16.67ms))存储所获得的采样数据，并将其存储在额外的波形缓存器。采样完成后，可以执行离散傅里叶变换(Fourier Transform)等算法以进行电流变化分析。

当在监测部152中确认是否发生异常时，对根据预设的采样数采样的三相系统电流的采样值进行差分运算，以实时比较三相系统电流的变化。

此时，根据条件存储部153所支持的异常发生条件来进行比较，其中，多个异常发生条件可以应用如下条件中的至少一个：三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内保持相同的符号的条件；三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内以相同的斜率变化的条件；三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内以相同的大小增加或减小的条件；以及三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内保持相同的条件。

当根据这些条件对三相系统电流的采样值进行差分运算时，如果比较的差分运算值同时连续达到一定大小(例如，相当于2.5A的大小)以上，则确认符号。

因此，如图4的波形C所示，如果三相采样差分运算值符号(例如，正极性或负极性)同时以彼此相同的状态保持预定周期(例如，四个采样周期)，则可以判断为发生异常。此时，可能会产生对发生异常的计数，当对发生异常的计数累计预设的规定次数(例如，3次)以上时，可以判断为发生异常，从而生成故障信号。

另一方面，在监测部152对三相系统电流的采样值进行差分运算后进行比较的过程中，可以分析噪声添加到三相系统电流的噪声施加状态。

如图4的波形B所示，当产生噪声时，如果相系统电流的采样值的相位保持相同，则只有其变化大小发生一定的改变。因此，考虑噪声特性时，如果在三相系统电流中产生了噪声，则监测部152可以消除噪声，仅判断三相系统电流是否发生异常。

因此，当在监测部152判断出三相系统电流发生了异常时，在故障判断部154中生成故障信号，并将该故障信号传输到继电控制部130和自发电部200。

在因故障信号的产生而导致继电动作中断之后，异常发生检测部150的监测部152以因继电动作中断而引起的其他采样条件对三相系统电流进行采样。优选地，用于恢复继电动作的采样条件是比用于判断异常的发生的采样条件进一步加强的条件。

即，优选地，在因继电动作中断而引起的其他采样条件中，采样周期设定为比用于判断三相系统电流是否异常的采样周期更长，并且采样数设定为多于每个采样周期的采样数。

以这种方式，监测部152对以进一步加强的采样条件采样的三相系统电流的采样值进行差分运算，以实时监测三相系统电流的变化。并且，当不满足预设的多个异常发生条件时，继电动作部100正常执行所述继电动作部自身的继电动作和自发电部200的动作。

图5是用于按顺序说明根据本发明的实施例的自功率继电器的动作方法的流程图。

参照图5，如果按顺序说明自功率继电器的动作方法，则如下。

首先，异常发生检测部150的条件存储部153预设有用于对三相系统电流进行采样的采样周期(例如，4个循环周期以上)、每个采样周期的采样数、至少一个异常发生条件、用于解除继电动作中断的其他条件等(ST1)。

然后，检测部151通过第二电流互感器CT2从自发电部200的源电力输入端接收三相系统电力Va、Vb、Vc，并将该电力传输到监测部152。

并且，监测部152在预设的频率(例如，60Hz频率)下根据中断计数器信号对三相系统电力Va、Vb、Vc的电流变化进行采样，并以预定周期(例如，5个循环周期)获得采样数据(ST2)。

监测部152每隔预定周期(例如，一个循环周期(60Hz下为16.67ms))存储所获得的采样数据，并将其存储在额外的波形缓存器。采样完成后，可以执行离散傅里叶变换(Fourier Transform)等算法以进行电流变化分析(ST3)。

并且，考虑到特性，如果在三相系统电流中产生了噪声，则监测部152消除噪声，仅实时确认三相系统电流中是否发生异常(ST4)。

然后，监测部152对三相系统电流的采样值进行差分运算，并比较进行差分运算后的值，当所比较的差分运算值同时连续达到一定大小(例如，相当于2.5A的大小)以上时，确认符号。并且，如果三相采样差分运算值符号(例如，正极性或负极性)同时以彼此相同的状态保持预定周期(例如，4个采样周期)，则可以判断为发生异常(ST5)。此时，可能会产生对发生异常的计数，当对发生异常的计数累计预设的规定次数(例如，3次)以上时，可以判断为发生异常，从而生成故障信号。

如果是先前生成有故障信号的状态(ST6)，则在继电动作中断之后，根据因继电动作中断而引起的其他采样条件重新对三相系统电流进行采样，并重新确认是否异常(ST7)。

另一方面，如果是现在生成有故障信号的状态，则可以重新确认故障信号是否解除(ST8)。此时，对以进一步加强的采样条件采样的三相系统电流的采样值进行差分运算，从而实时监测三相系统电流的变化。

并且，当不满足预设的多个异常发生条件时，继电动作部100正常执行所述继电动作部自身的继电动作和自发电部200的动作(ST9)。

如上所述，具有如上所述的技术特征的本发明的自功率继电器及其误动作防止方法中，在执行继电动作时可以将输配电线路或电力系统的电力作为自驱动电源来使用，并且可以实时监测用于生成自驱动电源的源电流和电压的不稳定状态，从而确认是否发生异常。

因此，当应用自供电时，如果在用作源电力的系统电力中发生过电压或过电流或者没有提供足够的电量，则可以实时检测该情况以防止继电器的误动作。尤其，在本发明中，当监测作为源电力来使用的系统电力时，可以利用软件算法来确认系统电力中的电量变化，因此可以使噪音或错误的样本的影响最小。

另外，能够通过以预定周期对用作源电力的系统电力中的电流量变化进行采样来确认在各种条件下是否发生异常，从而能够进一步提高异常检测效率和继电器的稳定性。

对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的技术思想的范围内，可以进行各种替换、变形以及变更，因此，本发明并不限于上述的实施例和附图。

Claims (14)

1.一种自功率继电器，其中，包括：

自发电部，将系统电力用作源电力并将其转换为预设的驱动电源电平，从而生成自驱动电源；以及

继电动作部，利用所述自驱动电源动作，实时测量所述系统电力的电量，在所述系统电力中发生故障时利用外部额定电源动作，并断开向负载传输的系统电力，中断自身的继电动作和所述自发电部的动作。

2.根据权利要求1所述的自功率继电器，其中，

在所述继电动作部中，

以预定周期分别对用作所述自发电部的源电力的三相系统电力的电流变化进行采样，并对根据预设的采样数采样的三相系统电流的采样值进行差分运算，从而实时监测所述三相系统电流的变化，

当根据预设的多个异常发生条件判断为所述三相系统电流中发生了异常时，生成故障信号，中断自身的继电动作和所述自发电部的动作。

3.根据权利要求2所述的自功率继电器，其中，

在所述继电动作部中，

由于所述故障信号的生成而中断继电动作之后，以因继电动作中断而引起的其他采样条件对所述三相系统电流进行采样，

对以所述其他采样条件采样的采样值进行差分运算，从而实时监测所述三相系统电流的变化，

当不满足所述多个异常发生条件时，正常执行自身的继电动作和所述自发电部的动作。

4.根据权利要求3所述的自功率继电器，其中，

所述因继电动作中断而引起的其他采样条件的采样周期设定为比用于判断所述三相系统电流是否发生异常的采样周期更长，且采样数设定为比每个所述采样周期的采样数更多。

5.根据权利要求2所述的自功率继电器，其中，

所述多个异常发生条件预设为如下条件中的至少一个条件：

所述三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内保持相同的符号的条件；

所述三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内以相同的斜率变化的条件；

所述三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内以相同的大小增加或减小的条件；以及

所述三相系统电流的采样值在预设的时间段或周期内保持相同的条件。

6.根据权利要求1所述的自功率继电器，其中，

所述自发电部包括：

源电力输入部，作为源电力来接收输配电线路或电力系统的三相系统电力；

整流开关电路部，对所述三相系统电力的三相系统电压和电流进行整流；

电压转换部，将整流后的所述三相系统电压转换为预设的恒压电平；以及

DC转换部，将转换为所述恒压电平的三相系统电压转换为直流电压而生成所述驱动电源，并将所述驱动电源提供给所述继电动作部。

7.根据权利要求1所述的自功率继电器，其中，

所述继电动作部包括：

断路器，当在所述输配电线路或电力系统中发生故障时，断开向所述负载传输的系统电力；

异常发生检测部，实时监测用作所述自发电部的源电力的三相系统电力，以在发生所述异常时生成故障信号；

继电控制部，测量所述输配电线路或电力系统的系统电量，以在发生故障时控制所述断路器的断开动作，并在生成所述故障信号时中断自身的继电动作和所述自发电部的动作；以及

自供电部，将从所述自发电部输入的驱动电源的电压电平转换为预设的电平，并将其作为驱动电源提供给所述异常发生检测部和所述继电控制部。

8.根据权利要求7所述的自功率继电器，其中，

所述异常发生检测部包括：

检测部，利用电流互感器和电压互感器中的至少一个互感器来检测用作所述源电力的三相系统的电流和电压；

监测部，以预定周期分别对所述三相系统电力的电流变化进行采样，对根据预设的采样数采样的三相系统电流的采样值进行差分运算，从而实时监测所述三相系统电流的变化；

条件存储部，存储预设的多个异常发生条件，并支持所述监测部能够根据所述异常发生条件来监测对所述三相系统电流的采样值进行差分运算后的结果；以及

故障判断部，当在所述监测部中判断为所述三相系统电流中发生异常时，生成故障信号并将该故障信号传输到所述继电控制部和所述自发电部。

9.一种自功率继电器的误动作防止方法，其中，包括：

在自发电部中，将系统电力用作源电力并将其转换为预设的驱动电源电平，从而生成自驱动电源的步骤；

利用所述自驱动电源动作，并测量所述电力系统的系统电量，以在所述系统电力中发生故障时，利用外部额定电源动作，并断开向负载传输的系统电力的步骤；以及

实时监测所述自发电部的源电力变化，以在判断为发生异常时，同时中断自身的继电动作和所述自发电部的动作的步骤。

10.根据权利要求9所述的自功率继电器的误动作防止方法，其中，

中断所述自发电部和所述继电动作的步骤包括：

以预定周期分别对用作所述自发电部的源电力的三相系统电力的电流变化进行采样的步骤；

对根据预设的采样数采样的三相系统电流的采样值进行差分运算，从而实时监测所述三相系统电流的变化的步骤；

当根据预设的多个异常发生条件判断为所述三相系统电流中发生了异常时，生成故障信号的步骤；以及

根据所述故障信号来中断所述继电动作和所述自发电部的动作的步骤。

11.根据权利要求10所述的自功率继电器的误动作防止方法，其中，

中断所述自发电部和所述继电动作的步骤包括：

由于所述故障信号的生成而中断继电动作之后，以因继电动作中断而引起的其他采样条件对所述三相系统电流进行采样的步骤；

对以所述其他采样条件采样的采样值进行差分运算，从而实时监测所述三相系统电流的变化的步骤；以及

当不满足预设的多个异常发生条件时，正常执行自身的继电动作和所述自发电部的动作的步骤。

12.根据权利要求9所述的自功率继电器的误动作防止方法，其中，

所述生成自驱动电源的步骤包括：

作为源电力来接收所述输配电线路或电力系统的三相系统电力的步骤；

对所述三相系统电力的三相系统电压和电流进行整流的步骤；

将整流后的所述三相系统电压转换为预设的恒压电平的步骤；以及

将转换为所述恒压电平的三相系统电压转换为直流电压而生成所述驱动电源，并将所述驱动电源提供给继电动作部的步骤。

13.根据权利要求9所述的自功率继电器的误动作防止方法，其中，

所述断开向负载传输的系统电力的步骤包括：

测量所述输配电线路或电力系统的系统电量，以在发生故障时控制所述断路器的断开动作，并在生成故障信号时中断自身的继电动作和所述自发电部的动作的步骤；以及

将从所述自发电部输入的驱动电源的电压电平转换为预设的电平，并将其作为驱动电源提供给异常发生检测部和继电控制部的步骤。

14.根据权利要求13所述的自功率继电器的误动作防止方法，其中，

中断所述自发电部和所述继电动作的步骤包括：

利用电流互感器和电压互感器中的至少一个互感器来检测用作所述源电力的三相系统的电流和电压的步骤；

以预定周期分别对所述三相系统电力的电流变化进行采样，对根据预设的采样数采样的三相系统电流的采样值进行差分运算，从而实时监测所述三相系统电流的变化的步骤；

存储预设的多个异常发生条件，并支持所述监测部能够根据所述异常发生条件来监测对所述三相系统电流的采样值进行差分运算后的结果的步骤；以及

当在所述监测部中判断为所述三相系统电流中发生异常时，生成故障信号并将该故障信号传输到所述继电控制部和所述自发电部的步骤。

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