智能變電站斷路器與二次設備融合技術深化研究及裝置研制

3.2 開關量采集及變位判斷程序的實現

　　開關量的采集程序主要由主控芯片STM32F407來處理完成，采用定時器設置了每隔1ms對開關量進行一次數據的采集，同時判斷是否發生變位。若發生變位則記錄下發生變位的時間，同時記錄變位狀態(斷路器等高壓開關設備的斷開或者閉合)。確定變位之后，將相關的變位時間和變位狀態信息數據發送給ARM處理器，由ARM對開關量信息進行處理;若沒有發生變位則不需要傳送。圖6為開關量信號采集處理的軟件流程圖。

　　開關量信號采樣的可靠性對于整個系統能否正常穩定地工作，起著重要的作用^[18-20]。開關量信號在采集過程中存在抖動現象。開關量抖動就是由于開關量在輸入過程中受到外界干擾使得采樣通道采集到錯誤的開關狀態并上報給主控層進而產生告警信息，影響了整個系統的可靠性。為了確保開關信號的實時性與準確性，在本文的軟件設計中，筆者加入了去抖算法。給定一個固定時間T，當信號發生時，如果信號抖動時間△t小于T，之后進入一個穩定的狀態，則認為開關量發生變位并取抖動之前的時間為SOE(帶變位時標的開關信息的事件順序記錄)時間;當抖動時間△t大于T時，則認為開關量輸入信號受到干擾，應放棄本次判斷，并重新采集。

4 實驗驗證

　　按照圖1和圖2所示的斷路器智能化改造方案和實現斷路器的智能化控制方面搭建與試制了一臺智能斷路器的控制器實驗裝置。在實驗裝置中(圖7)，開入系統能夠實現直流220V的16路相互隔離的開入信號，在開出系統中，優先選擇使用了IGBT作為開出控制開關器件，容量可達AC/DC 220V/10A。

　　筆者以252kV斷路器為實驗對象(圖7所示)，對該實驗裝置進行了試驗，在開入端口處直接接入220V的直流開入信號，智能控制器能夠監測到開入量的變化。同時利用調試按鈕和主控板，逐路給出開出信號，開出信號能夠正確控制分、合閘操作。Modbus通信正常，能夠將采集到的溫濕度值及開入量值傳送至狀態監測系統，很好的監測到了斷路器的各個狀態信息。這直接證明了本文提出的智能變電站斷路器與二次設備的融合技術研究的合理性和理論分析的正確性。

5 結論

　　智能化是斷路器的重要發展方向，本文在分析和研究當前國內外智能斷路器的基礎上，深入分析了智能斷路器應具備的各種智能功能。在此基礎上，結合252kV斷路器為試驗對象研制開發了智能斷路器的控制器。通過研究本文獲得以下成果：

　　(1)通過檢測單元、控制單元和執行單元的密切配合，真正實現了斷路器等高壓開關設備的智能化控制;

　　(2)通過對傳統開出系統的比較，認為傳統開出系統無法保證開出時間控制的精確性，創新性的設計了一種以IGBT為主的開出系統，保證了系統的精確控制;

　　(3)通過計算機通信協議實現了斷路器等高壓開關設備的遠程化控制;

　　(4)采用電子元器件控制的方式，使得其控制方式更加的可靠;

　　(5)實現了智能斷路器的可靠保護、通訊等功能，并通過測試驗證了編程及算法的正確性。

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　　本文來源于《電子產品世界》2017年第7期第66頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。