液压操动机构断路器控制系统的制作方法
本申请涉及高压断路器，特别是涉及一种基于位置和测速信息的液压操动机构断路器控制系统。
背景技术：
1、在电力系统运行过程中，高压断路器作为电力系统中重要的开关设备，要在正常工作情况下接通或开断负载电流，高压断路器分、合闸操作是由操动机构带动开断元件完成，操动机构是断路器的重要组成部分，在操动机构不采用任何控制策略的情况下，断路器分、合闸操作的实际动作时间可能与目标动作时间有过大差距，从而导致投切相位与目标投切相位不匹配，引起涌流、操作过电压并且会增加电弧能量对灭弧室的烧蚀，甚至可能导致开断短路电流失败，造成更加严重的后果。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够控制操动机构动作时机的液压操动机构断路器控制系统。
2、本申请提供了一种能够控制操动机构动作时机的基于位置和测速信息的液压操动机构断路器控制系统，液压操动机构断路器包括液压操动机构和开断元件；
3、所述系统包括数据采集模块以及机构控制模块，其中：
4、数据采集模块，用于采集电网系统对应的第一状态参数，还用于采集所述液压操动机构断路器对应的第二状态参数；
5、机构控制模块，接收所述第一状态参数以及所述第二状态参数，根据所述第一状态参数确定第一控制信号发送时间，并根据所述第一控制信号发送时间以及所述第二状态参数确定第二控制信号发送时间；所述第二状态参数包括与所述液压操动机构断路器关联的位移数据，以及对所述位移数据求导得到的测速信息；
6、所述机构控制模块，还用于根据所述第二控制信号发送时间向所述液压操动机构发送控制信号，控制所述液压操动机构动作并带动所述开断元件动作。
7、在其中一个实施例中，所述液压操动机构包括电磁阀；所述机构控制模块还包括控制电路，其中：
8、控制电路，与所述液压操动机构的电磁阀连接，用于对所述电磁阀进行供电。
9、在其中一个实施例中，所述控制电路包括第一电源、第二电源以及第三电源，第一电阻以及第二电阻，第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管以及第六三极管，第一电容以及第二电容，二极管，电磁铁，其中：
10、所述第一电源的第一端与所述第一三极管的第一端连接，所述第一电源的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第一三极管的第二端连接，第一三极管的第二端还与所述第二三极管的第一端连接，所述第二三极管的第二端连接所述二极管的阳极，所述二极管的阴极与所述第三三极管的第一端连接，所述第三三极管的第二端与所述电磁铁的第一端连接，所述电磁铁的第二端与所述第一电阻的第二端连接，所述第一电阻的第二端还用于接地；
11、所述第二电源的第一端与所述第一电容的第一端连接，所述第二电源的第二端与所述第四三极管的第一端连接，所述第四三极管的第二端与所述第二三极管的第二端连接；
12、所述第三电源的第一端与所述第五三极管的第一端连接，所述第五三极管的第二端与所述第四三极管的第二端连接，所述第三电源的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第六三极管的第一端连接，所述第六三极管的第二端与所述电磁铁的第一端连接，所述第六三极管的第二端还与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述第五三极管的第一端连接。
13、在其中一个实施例中，所述机构控制模块还包括控制器，所述控制器的多个控制端口分别与各三极管的控制端连接。
14、在其中一个实施例中，所述液压操动机构还包括液压缸，用于接收电磁阀的动作后产生相应动作并传导至所述开断元件；
15、所述数据采集模块还包括压力传感器，所述压力传感器设置于所述液压缸内；
16、所述液压缸通过连杆机构与所述开断元件传动连接，所述数据采集模块还包括多个位移传感器，多个位移传感器分别设置于电磁阀的阀芯上以及与所述液压缸连接的连杆机构上；
17、所述数据采集模块还包括电流传感器，所述电流传感器设置于所述电磁阀的线圈上。
18、在其中一个实施例中，所述系统还包括状态显示模块，所述状态显示模块与所述数据采集模块连接，用于根据所述第一状态参数以及所述第二状态参数，展示所述电网系统和所述液压操动机构断路器的状态。
19、在其中一个实施例中，所述状态显示模块中包括可视化控制系统，用于对所述机构控制模块的控制进行可视化的展示。
20、在其中一个实施例中，所述状态显示模块中部署有三维仿真模型，用于对所述液压操动机构断路器进行三维仿真显示，还用于将从所述数据采集模块获取的信息展示在所述三维仿真显示的对应部分。
21、在其中一个实施例中，所述状态显示模块还包括运行指示单元以及故障指示单元，所述运行指示单元以及所述故障指示单元分别与所述机构控制模块连接。
22、在其中一个实施例中，所述状态显示模块还包括数据输入单元，所述数据输入单元与所述机构控制模块连接，所述数据输入单元用于用户输入与所述机构控制模块关联的控制参数。
23、上述液压操动机构断路器控制系统，通过数据采集模块采集电网系统的第一状态参数，以及采集液压操动机构断路器对应的第二状态参数，还采集与液压操动机构断路器关联的位移数据，以及对位移数据求导得到的测速信息，再通过机构控制模块根据第一状态参数确定第一控制信号发送时间，接着根据第一控制信号发送时间以及第二状态参数确定第二控制信号发送时间，最后，机构控制模块根据确定的第二控制信号发送时间向液压操动机构发送控制信号，来控制液压操动机构动作并带动开断元件动作。本申请提供的机构控制模块根据数据采集模块实时采集的电网系统以及与断路器相关联的信息来确定控制时机，控制液压操动机构动作并带动开断元件动作，从而实现基于位置和在线测速信息实现精准控制断路器投切时机，保证断路器投切相位与目标投切相位相匹配，能够保证高压断路器在电网电压过零时刻投切，能够防止投切过电压和涌流。
技术特征：
1.一种液压操动机构断路器控制系统，其特征在于，液压操动机构断路器包括液压操动机构和开断元件；
2.根据权利要求1所述的液压操动机构断路器控制系统，其特征在于，所述液压操动机构包括电磁阀；所述机构控制模块还包括控制电路，其中：
3.根据权利要求2所述的液压操动机构断路器控制系统，其特征在于，所述控制电路包括第一电源、第二电源以及第三电源，第一电阻以及第二电阻，第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管以及第六三极管，第一电容以及第二电容，二极管，电磁铁，其中：
4.根据权利要求3所述的液压操动机构断路器控制系统，其特征在于，所述机构控制模块还包括控制器，所述控制器的多个控制端口分别与各三极管的控制端连接。
5.根据权利要求2所述的液压操动机构断路器控制系统，其特征在于，所述液压操动机构还包括液压缸，用于接收电磁阀的动作后产生相应动作并传导至所述开断元件；
6.根据权利要求1所述的液压操动机构断路器控制系统，其特征在于，所述系统还包括状态显示模块，所述状态显示模块与所述数据采集模块连接，用于根据所述第一状态参数以及所述第二状态参数，展示所述电网系统和所述液压操动机构断路器的状态。
7.根据权利要求6所述的液压操动机构断路器控制系统，其特征在于，所述状态显示模块中包括可视化控制系统，用于对所述机构控制模块的控制进行可视化的展示。
8.根据权利要求7所述的液压操动机构断路器控制系统，其特征在于，所述状态显示模块中部署有三维仿真模型，用于对所述液压操动机构断路器进行三维仿真显示，还用于将从所述数据采集模块获取的信息展示在所述三维仿真显示的对应部分。
9.根据权利要求6所述的液压操动机构断路器控制系统，其特征在于，所述状态显示模块还包括运行指示单元以及故障指示单元，所述运行指示单元以及所述故障指示单元分别与所述机构控制模块连接。
10.根据权利要求6所述的液压操动机构断路器控制系统，其特征在于，所述状态显示模块还包括数据输入单元，所述数据输入单元与所述机构控制模块连接，所述数据输入单元用于用户输入与所述机构控制模块关联的控制参数。
技术总结
本申请涉及一种液压操动机构断路器控制系统。液压操动机构断路器包括液压操动机构和开断元件；所述系统包括：数据采集模块，用于采集电网系统对应的第一状态参数，采集液压操动机构断路器对应的第二状态参数；第二状态参数包括与液压操动机构断路器关联的位移数据，以及对位移数据求导得到的测速信息；机构控制模块，根据第一状态参数确定第一控制信号发送时间，并根据第一控制信号发送时间以及第二状态参数确定第二控制信号发送时间；机构控制模块，还用于根据第二控制信号发送时间控制液压操动机构动作并带动开断元件动作。本系统能够根据数据采集模块实时采集状态参数，从而基于位置和在线测速信息实现精准控制断路器投切时机。
技术研发人员：杨旭,龙启,张长虹,冯鸫,张朝辉,黎卫国,姜克如,彭翔,薛淑鹏,廖敏夫,段雄英
受保护的技术使用者：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司电力科研院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23