一种基于短路电流的断路器参数在线校验方法及装置

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，特别是涉及一种基于短路电流的断路器参数在线校验方法、装置、终端设备和计算机可读存储介质。

背景技术

目前，随着电网网络规模的不断扩展，系统的短路电流不断增加，导致对断路器开断性能的要求不断提升，在现有技术中，是通过离线仿真计算的方法每隔一段时间(如一年)对系统进行建模计算，推测其短路电流变化的情况，从而对断路器等已有设备的运行安全性进行评估。

但是，由于现有技术中计算的时效性差，而电网实际状态不断变化；仿真建模方法依据基本等效原则(如忽略有功损耗、忽略主变档位)，难以完全描述实际电网运行特性，导致离线计算得出的电流值与实际相比存在差异，为设备运行状态的校验带来了极大影响。

发明内容

本发明的目的是：提供一种基于短路电流在线监测的断路器参数校验方法，本发明通过在线方式获取系统实时、准确的短路容量数据，并进一步结合断路器所处位置的与电源的距离，推测其一旦短路时可能出现的工频电流有效值、冲击电流峰值，从而对断路器参数是否满足变化后的系统短路电流开断进行评估。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于短路电流在线监测的断路器参数校验方法，包括：实时获取断路器所处节点的短路电流工频稳态值；根据所述节点与电源间的电气距离，选取冲击系数，将所述短路电流工频稳态值转换成短路冲击电流；判断断路器的参数是否达到预设条件，若是，则所述断路器的参数符合标准，若否，则所述断路器的参数不符合标准，其中所述预设条件为：所述短路电流工频稳态值小于断路器的额定短路电流且短路冲击电流小于短路器的额定耐受电流。

进一步地，所述冲击系数包括：第一冲击系数、第二冲击系数为和第三冲击系数，其中，所述第一冲击系数为1.95，所述第二冲击系数为1.90，所述第三冲击系数为1.85。

进一步地，其特征在于，所述实时获取断路器所处节点的短路电流稳态值，具体为：

获取无功设备投入前、后母线电压稳态值；并通过所述投入前、后母线电压工频稳态值，计算得出母线电压的差值；

获取所述无功设备的无功容量；

根据所述母线电压的差值和所述无功容量，计算得出变电站的短路容量；

根据所述短路容量和设备阻抗参数，计算得到变电站高、中侧短路电流稳态值，其中，所述设备阻抗参数包括：变压器设备阻抗参数和串抗设备阻抗参数。

进一步地，所述根据所述母线电压的差值和所述无功容量，计算得出电力系统的短路容量，具体采用如下公式：

其中，Q为电容器组容量，ΔU为母线电压升高值，U

进一步地，所述无功设备包括：电容器组和电感器组。

本发明实施例还提供一种基于短路电流的断路器参数在线校验装置，包括：短路电流获取模块、短路冲击电流计算模块和参数对比模块，其中，

所述短路电流获取模块，用于获取断路器所处节点的短路电流工频稳态值；

所述短路冲击电流计算模块，用于根据所述节点与电源间的电气距离，选取冲击系数，将所述短路电流工频稳态值转换成短路冲击电流；

所述参数对比模块，判断断路器的参数是否达到预设条件，若是，则所述断路器的参数符合标准，若否，则所述断路器的参数不符合标准，其中所述预设条件为：所述短路电流工频稳态值小于断路器的额定短路电流且短路冲击电流小于短路器的额定耐受电流。

本发明实施例还提供一种计算机终端设备，包括：一个或多个处理器；存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述任一项所述的基于短路电流的断路器参数在线校验方法。

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，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的基于短路电流的断路器参数在线校验方法。

本发明实施例一种基于短路电流的断路器参数在线校验方法及装置与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明通过在线方式获取系统实时、准确的短路容量数据，并进一步结合断路器所处位置的与电源的距离，推测其一旦短路时可能出现的工频电流有效值、冲击电流峰值，从而对断路器参数是否满足变化后的系统短路电流开断进行评估。

附图说明

图1为本发明某一实施例提供的一种基于短路电流在线监测的断路器参数校验方法流程示意图；

图2为本发明某一实施例提供的实时获取变压器所处节点的短路电流工频稳态值的流程示意图；

图3为本发明某一实施例提供的一种基于短路电流在线监测的断路器参数校验装置的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。

应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

本发明第一实施例：

如图1－图2所示，本发明实施例优选实施例的一种基于短路电流的断路器参数在线校验方法，至少包括如下步骤：

S10、实时获取断路器所处节点的短路电流工频稳态值；

具体地，本步骤可以具体分以下几个步骤为：

S11、获取无功设备投入前、后母线电压工频稳态值；并通过所述投入前、后母线电压工频稳态值，计算得出母线电压的差值；

需要说明的是，无功设备指的是在无功功率补偿过程中的一种补偿设备，无功补偿是一种在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境的技术。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。

具体地，母线是指在变电所中各级电压配电装bai置的连接，以及变压器等电气设备和相应配电装置的连接，大都采用矩形或圆形截面的导线或绞线，这统称为母线。母线的作用是汇集、分配和传送电能。在电力系统中，母线将配电装置中的各个载流分支回路连接在一起，起着汇集、分配和传送电能的作用。母线按外型和结构，大致分为以下三类：硬母线。包括矩形母线、槽形母线、管形母线等。软母线。包括铝绞线、铜绞线、钢芯铝绞线、扩径空心导线等。封闭母线。包括共箱母线、分相母线等。母线指用高导电率的铜、铝质材料制成的，用以传输电能，具有汇集和分配电力的。电站或变电站输送电能用的总导线。

S12、获取所述无功设备的无功容量；

需要说明的是，所述无功设备的无功容量可以通过无功设备的铭牌参数进行计算。

需要说明的是，所述无功设备包括：电容器组和电感器组。

S13、根据所述母线电压的差值和所述无功容量，计算得出电力系统的短路容量；

需要说明的是，所述计算电力系统的短路容量，可以采用多种无功设备的计算方法，在此，本发明以电容器组为例，但是，本发明的无功设备不限于电容器，例如，采用电容器作为无功设备电力系统的短路容量，计算方法如下：

其中，Q为电容器组容量，ΔU为母线电压升高值，U

S14、根据所述短路容量和设备阻抗参数，计算得到变电站高、中侧短路电流实时计算值，其中，所述设备阻抗参数包括：变压器设备阻抗参数和串抗设备阻抗参数。

具体地，在本步骤中，首先通过短路容量，计算得出变电站低侧的短路电流，然后结合设备的阻抗参数，计算得到变电站高、中侧短路电流实时计算值。

S20、根据所述节点与电源间的电气距离，选取冲击系数，将所述短路电流工频稳态值转换成短路冲击电流；

需要说明的是，所述冲击系数包括：第一冲击系数、第二冲击系数为和第三冲击系数，其中，所述第一冲击系数为1.95，所述第二冲击系数为1.90，所述第三冲击系数为1.85。

S30、判断断路器的参数是否达到预设条件，若是，则所述断路器的参数符合标准，若否，则所述断路器的参数不符合标准，其中所述预设条件为：所述短路电流工频稳态值小于断路器的额定短路电流且短路冲击电流小于短路器的额定耐受电流。

需要说明的是，若所述短路电流工频稳态值小于断路器的额定短路电流且所述短路冲击电流小于短路器的额定耐受电流，则断路器的参数符合标准，其他情况下，都符合标准。

本发明实施例一种基于短路电流的断路器参数在线校验方法与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明通过在线方式获取系统实时、准确的短路容量数据，并进一步结合断路器所处位置的与电源的距离，推测其一旦短路时可能出现的工频电流有效值、冲击电流峰值，从而对断路器参数是否满足变化后的系统短路电流开断进行评估。

本发明第二实施例，本发明实施例提供的一种基于短路电流的断路器参数在线校验装置200，包括：短路电流获取模块201、短路冲击电流计算模块202和参数对比模块203，其中，

所述短路电流获取模块201，用于获取断路器所处节点的短路电流工频稳态值；

所述短路冲击电流计算模块202，用于根据所述节点与电源间的电气距离，选取冲击系数，将所述短路电流工频稳态值转换成短路冲击电流；

所述参数对比模块203，判断断路器的参数是否达到预设条件，若是，则所述断路器的参数符合标准，若否，则所述断路器的参数不符合标准，其中所述预设条件为：所述短路电流工频稳态值小于断路器的额定短路电流且短路冲击电流小于短路器的额定耐受电流。

本发明第三实施例：

本发明实施例还提供一种计算机终端设备，包括：一个或多个处理器；

存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述任一项所述的基于短路电流在线监测的断路器参数校验方法。

需要说明的是，所述处理器可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field－ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，通用处理器可以是微处理器，或者所述处理器也可以是任何常规的处理器，所述处理器是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接所述终端设备的各个部分。

所述存储器主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等，数据存储区可存储相关数据等。此外，所述存储器可以是高速随机存取存储器，还可以是非易失性存储器，例如插接式硬盘，智能存储卡(SmartMediaCard，SMC)、安全数字(SecureDigital，SD)卡和闪存卡(FlashCard)等，或所述存储器也可以是其他易失性固态存储器件。

需要说明的是，上述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器，本领域技术人员可以理解，上述终端设备仅仅是示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。

本发明第四实施例：

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，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的基于短路电流在线监测的断路器参数校验方法。

需要说明的是，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元(如计算机程序、计算机程序)，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述终端设备中的执行过程。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。