變壓器合環控制電路及變壓器合環控制方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種變壓器合環控制電路及變壓器合環控制方法和裝置。變壓器合環控制方法包括：判斷是否閉合電子開關，其中，電子開關串聯在變壓器合環電路中，用于在斷開時斷開變壓器合環電路，在閉合時導通變壓器合環電路，其中，變壓器合環電路用于在導通時對第一路供電進線和第二路供電進線執行合環；以及如果判斷出閉合電子開關，控制電子開關閉合以導通變壓器合環電路。通過本發明，解決了相關技術中無法減輕變壓器合環瞬間產生的合環電流的問題。
【專利說明】
變壓器合環控制電路及變壓器合環控制方法和裝置
技術領域
[0001]本發明涉及電路領域，具體而言，涉及一種變壓器合環控制電路及變壓器合環控制方法和裝置。
【背景技術】
[0002]變壓器通常采用兩路供電進線供電，每路供電進線帶相應的用電負荷，防止其中一路供電線出現故障，為配電網正常供電提供保障。通常情況下兩路供電進線是分列運行的，變壓器分列運行具有提高供電系統供電可靠性及靈活性、降低損耗、擴大供電系統容量的特點，但是在特殊情況下，兩路供電進線需要互相聯絡，需要變壓器對分列運行的變壓器執行帶電轉并列運行的操作，即合環操作，將兩條供電進線連接在一起并列運行。
[0003]合環操作除了產生循環電流外，在合環的瞬間還會產生很大的沖擊電流，使線路和設備遭受巨大的電動力沖擊，會縮短線路和設備的使用壽命甚至造成破壞性影響，并且還可能使繼電保護系統誤動，導致合環失敗。因此對變壓器合環暫態過程的研究是很有必要的。目前變壓器合環暫態模型分析理論較為成熟，變壓器合環暫態模型分析理論可以計算出在交流電一個周期內的不同時間點執行合環操作產生的沖擊電流的大小，以確定執行合環操作最合適的時間點。但是，交流電周期時間較短，相關技術中對變壓器執行合環操作仍然是通過工作人員手動合閘的方式執行合環操作，無法準確控制合環的時間點，因此，無法減輕合環操作產生的沖擊電流，造成系統的不必要損耗。
[0004]針對相關技術中無法減輕變壓器合環瞬間產生的合環電流的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
【發明內容】
[0005]本發明的主要目的在于提供一種變壓器合環控制電路及變壓器合環控制方法和裝置，以解決相關技術中無法減輕變壓器合環瞬間產生的合環電流的問題。
[0006]為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種變壓器合環控制電路。該變壓器合環控制電路包括:電子開關，串聯在變壓器合環電路中，其中，變壓器合環電路用于在導通時對第一路供電進線和第二路供電進線執行合環；以及控制器，用于控制電子開關斷開或閉合。
[0007]進一步地，變壓器合環控制電路還包括:檢測模塊，用于檢測變壓器合環電路在合環處的電壓，控制器與檢測模塊相連接，用于根據檢測模塊檢測的電壓發出控制指令以控制電子開關斷開或閉合。
[0008]進一步地，控制器包括:過零監測電路，與檢測模塊相連接，用于在變壓器合環電路在合環處的電壓過零時生成過零信號；以及延時控制電路，與過零監測電路和電子開關相連接，用于在接收到過零信號之后延時預設時長控制電子開關閉合。
[0009]進一步地，控制器與延時控制電路相連接，控制器還用于按照預設算法計算預設時長并發送至延時控制電路。
[0010]進一步地，變壓器合環控制電路還包括:機械開關，串聯在變壓器合環電路中，機械開關與電子開關并聯。
[0011 ] 進一步地，變壓器合環控制電路還包括:開關檢測電路，與機械開關和控制器相連接，用于檢測機械開關是否閉合，其中，控制器用于在開關檢測電路檢測出機械開關閉合之后控制電子開關斷開。
[0012]進一步地，電子開關為晶閘管閥，控制器用于控制晶閘管閥在預設時間點導通以導通變壓器合環電路。
[0013]為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種變壓器合環控制方法。該方法包括:判斷是否閉合電子開關，其中，電子開關串聯在變壓器合環電路中，用于在斷開時斷開變壓器合環電路，在閉合時導通變壓器合環電路，其中，變壓器合環電路用于在導通時對第一路供電進線和第二路供電進線執行合環；以及如果判斷出閉合電子開關，控制電子開關閉合以導通變壓器合環電路。
[0014]進一步地，判斷是否閉合電子開關包括:檢測變壓器合環電路在合環處的電壓;判斷合環處的電壓是否過零；以及如果判斷出合環處的電壓過零，在合環處的電壓過零之后的預設時長控制電子開關閉合，在控制電子開關閉合以導通變壓器合環電路之后，方法還包括:判斷機械開關是否閉合，其中，機械開關與電子開關并聯；以及如果判斷出機械開關閉合，控制電子開關斷開。
[0015]為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種變壓器合環控制裝置。該裝置包括:判斷單元，用于判斷是否閉合電子開關，其中，電子開關串聯在變壓器合環電路中，用于在斷開時斷開變壓器合環電路，在閉合時導通變壓器合環電路，其中，變壓器合環電路用于在導通時對第一路供電進線和第二路供電進線執行合環；以及控制單元，用于如果判斷出閉合電子開關，控制電子開關閉合以導通變壓器合環電路。
[0016]本發明通過控制器控制電子開關的閉合以控制變壓器合環電路執行合環，可以精確地控制變壓器合環電路執行合環的時間，相較于普通的機械開關，電子開關的合環時間更準確可控，解決了相關技術中無法減輕變壓器合環瞬間產生的合環電流的問題，可以通過預設算法計算變壓器合環電路執行合環產生合環電流最小的精確時間，通過控制器在產生合環電流最小的時間控制電子開關閉合，進而達到了能夠減輕變壓器合環瞬間產生的合環電流的效果。
【附圖說明】
[0017]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0018]圖1是根據本發明第一實施例的變壓器合環控制電路的示意圖；
[0019]圖2是根據本發明第二實施例的變壓器合環控制電路的示意圖；
[0020]圖3是根據本發明實施例的變壓器合環控制方法的流程圖；以及[0021 ]圖4是根據本發明實施例的變壓器合環控制裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0022]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0023]為了使本技術領域的人員更好地理解本申請方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。
[0024]需要說明的是，本申請的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本申請的實施例。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
[0025]本發明的實施例提供了一種變壓器合環控制電路。
[0026]圖1是根據本發明第一實施例的變壓器合環控制電路的示意圖。如圖1所示，該變壓器合環控制電路包括電子開關10和控制器20。
[0027]電子開關10串聯在變壓器合環電路100中。其中，變壓器合環電路100用于在導通時對第一路供電進線和第二路供電進線執行合環。變壓器合環電路100在斷開時可以對第一路供電進線和第二路供電進線執行分列運行，在導通時對第一路供電進線和第二路供電進線和第二路供電進線執行合環，使得第一路供電進線和第二路供電進線和第二路供電并列運行。具體地，第一路供電進線的第一端和第二路供電進線的第一端是連通的，第一路供電進線的第二端和第二路供電進線的第二端可以與變壓器合環電路100相連接，在變壓器合環電路100閉合時，可以連通第一路供電進線的第二端和第二路供電進線的第二端，執行合環，在變壓器合環電路100斷開時，可以斷開第一路供電進線的第二端和第二路供電進線的第二端，執行分列運行。
[0028]電子開關10可以串聯在變壓器合環電路100中，當電子開關10閉合時，變壓器合環電路100閉合，當電子開關10斷開時，變壓器合環電路100斷開。
[0029]控制器20用于控制電子開關斷開或閉合。可選地，控制器20可以接收外部輸入的信號，根據外部輸入的信號控制電子開關10斷開或閉合。或者，控制器20也可以通過檢測變壓器合環電路100的參數，根據參數確定產生合環電流最小的時間點并在該時間點控制電子開關10閉合以導通變壓器合環電路100，使變壓器合環電路100對第一路供電進線和第二路供電進線執行合環。
[0030]該實施例提供的變壓器合環控制電路，通過控制器20控制電子開關10的閉合以控制變壓器合環電路100執行合環，可以精確地控制變壓器合環電路100執行合環的時間，相較于普通的機械開關，電子開關10的合環時間更準確可控，解決了相關技術中無法減輕變壓器合環瞬間產生的合環電流的問題，可以通過預設算法計算變壓器合環電路執行合環產生合環電流最小的精確時間，通過控制器20在產生合環電流最小的時間控制電子開關10閉合，進而達到了能夠減輕變壓器合環瞬間產生的合環電流的效果。
[0031]可選地，變壓器合環控制電路還可以包括檢測模塊，用于檢測變壓器合環電路100在合環處的電壓，檢測模塊可以是電壓傳感器，或者電壓互感器等檢測電壓的傳感器，控制器20與檢測模塊相連接，用于根據檢測模塊檢測的電壓發出控制指令以控制電子開關10斷開或閉合。
[0032]可選地，控制器20可以包括過零監測電路和延時控制電路。過零監測電路與檢測模塊相連接，用于在變壓器合環電路100在合環處的電壓過零時生成過零信號。過零監測電路可以設置在變壓器合環電路100的合環處，變壓器合環電路100的合環處可以是第一路供電進線的第二端與第二路供電進線的第二端，合環處的電壓是交流電壓，過零監測電路可以監測合環處的交流電壓的過零點，在交流電壓過零時產生過零信號，如本領域技術人員所知，交流電壓的過零點是指交流電壓為零時的時間點。
[0033]延時控制電路與過零監測電路和電子開關10相連接，用于在接收到過零信號之后延時預設時長控制電子開關10閉合，預設時長可以預先規定的時間長度，具體而言，可以是根據計算合環電流最小的時間點的預設算法計算出的時長。優選地，控制器20還可以與延時控制電路相連接，控制器20還可以用于按照預設算法計算預設時長并發送至延時控制電路。
[0034]優選地，變壓器合環控制電路還可以包括機械開關，機械開關串聯在變壓器合環電路100中，機械開關與電子開關10并聯。由于機械開關與電子開關10并聯，因此，機械開關在閉合后也可以導通變壓器合環電路100，也即，機械開關與電子開關10只要有一個開關是閉合的狀態，變壓器合歡電路即為導通，可以對第一路供電進線和第二路供電進線執行合環。在電子開關10閉合之后可以關閉機械開關，斷開電子開關10，防止電子開關10產生功率損耗，可以增加電子開關10的使用壽命。
[0035]變壓器合環控制電路還可以包括開關檢測電路，開關檢測電路與機械開關和控制器20相連接，用于檢測機械開關是否閉合，控制器20可以在開關檢測電路檢測出機械開關閉合之后控制電子開關10斷開，通過開關檢測電路檢測機械開關是否閉合可以自動控制電子開關10斷開。
[0036]優選地，電子開關10可以是晶閘管閥，控制器20用于控制晶閘管閥在預設時間點導通以導通變壓器合環電路100。
[0037]第一路供電進線和第二路供電進線均包括三相母線，可選地，該實施例提供的變壓器合環電路可以是用于對第一路供電進線的一相母線和第二路供電進線的一相母線進行合環，在這種情況下，可以采用三個變壓器合環控制電路與三個變壓器合環電路一一對應，分別控制三個變壓器合環電路導通或斷開，以分別控制兩路供電進線的各相母線執行合環。通過這種實施方式，兩路供電進線即使存在缺相或三相不平衡的情況，變壓器合環控制電路也可以控制對應的變壓器合環電路執行合環。
[0038]圖2是根據本發明第二實施例的變壓器合環控制電路的示意圖。該實施例可以作為上述第一實施例的優選實施方式。如圖2所示，該變壓器合環控制電路包括電子開關10、控制器20和機械開關30。
[0039]電子開關10串聯在變壓器合環電路100中。變壓器合環電路100用于執行合環，變壓器合環電路100的等效電路如圖2中所示，可以等效于一個電源Ueq與一個阻抗Zeq串聯。機械開關30與電子開關10并聯。控制器20與電子開關10相連接，可以控制電子開關10斷開或閉合。控制器20還可以接收變壓器合環電路100合環處的電壓檢測信號，以確定合環處的交流電壓過零點，并根據預設算法在交流電壓過零點之后的預設時長時控制電子開關關閉。可選地，控制器20還可以接收檢測機械開關30是否開啟的開關檢測信號，當控制器20判斷出開關檢測信號為機械開關30閉合時，可以控制電子開關10斷開。
[0040]本發明的實施例還提供了一種變壓器合環控制方法。
[0041]圖3是根據本發明實施例的變壓器合環控制方法的流程圖。如圖3所示，該方法包括以下步驟:
[0042]步驟S301，判斷是否閉合電子開關。
[0043]電子開關串聯在變壓器合環電路中，用于在斷開時斷開變壓器合環電路，在閉合時導通變壓器合環電路，變壓器合環電路用于在導通時對第一路供電進線和第二路供電進線執行合環。
[0044]步驟S302，如果判斷出閉合電子開關，控制電子開關閉合以導通變壓器合環電路。
[0045]該實施例提供的變壓器合環控制方法，通過控制電子開關的閉合以控制變壓器合環電路執行合環，可以精確地控制變壓器合環電路執行合環的時間，相較于普通的機械，電子開關的開關合環時間更準確可控，解決了相關技術中無法減輕變壓器合環瞬間產生的合環電流的問題，可以通過預設算法計算變壓器合環電路執行合環產生合環電流最小的精確時間，通過在產生合環電流最小的時間控制電子開關閉合，進而達到了能夠減輕變壓器合環瞬間產生的合環電流的效果。
[0046]優選地，判斷是否閉合電子開關可以包括:檢測變壓器合環電路在合環處的電壓；判斷合環處的電壓是否過零；以及如果判斷出合環處的電壓過零，在合環處的電壓過零之后的預設時長控制電子開關閉合，在控制電子開關閉合以導通變壓器合環電路之后，方法還包括:判斷機械開關是否閉合，其中，機械開關與電子開關并聯；以及如果判斷出機械開關閉合，控制電子開關斷開。
[0047]需要說明的是，本發明實施例的變壓器合環控制方法可以應用于本發明提供的變壓器合環控制電路。
[0048]本發明的實施例還提供了一種變壓器合環控制裝置。需要說明的是，本發明實施例的變壓器合環控制裝置可以用于執行本發明的變壓器合環控制方法。
[0049]圖4是根據本發明實施例的變壓器合環控制裝置的示意圖。如圖4所示，該裝置包括:判斷單元40和控制單元50。
[0050]判斷單元40用于判斷是否閉合電子開關，其中，電子開關串聯在變壓器合環電路中，用于在斷開時斷開變壓器合環電路，在閉合時導通變壓器合環電路，其中，變壓器合環電路用于在導通時對第一路供電進線和第二路供電進線執行合環。控制單元50用于如果判斷出閉合電子開關，控制電子開關閉合以導通變壓器合環電路。
[0051]該實施例提供的變壓器合環控制裝置，通過判斷單元40判斷是否閉合電子開關，如果判斷出閉合電子開關，通過控制單元50控制電子開關閉合以導通變壓器合環電路，解決了相關技術中無法減輕變壓器合環瞬間產生的合環電流的問題，可以通過預設算法計算變壓器合環電路執行合環產生合環電流最小的精確時間，通過控制器在產生合環電流最小的時間控制電子開關閉合，進而達到了能夠減輕變壓器合環瞬間產生的合環電流的效果。
[0052]需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執行指令的計算機系統中執行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執行所示出或描述的步驟。
[0053]顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制于任何特定的硬件和軟件結合。
[0054]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種變壓器合環控制電路，其特征在于，包括: 電子開關，串聯在變壓器合環電路中，其中，所述變壓器合環電路用于在導通時對第一路供電進線和第二路供電進線執行合環；以及 控制器，用于控制所述電子開關斷開或閉合。2.根據權利要求1所述的變壓器合環控制電路，其特征在于， 所述變壓器合環控制電路還包括:檢測模塊，用于檢測所述變壓器合環電路在合環處的電壓， 所述控制器與所述檢測模塊相連接，用于根據所述檢測模塊檢測的電壓發出控制指令以控制所述電子開關斷開或閉合。3.根據權利要求2所述的變壓器合環控制電路，其特征在于，所述控制器包括: 過零監測電路，與所述檢測模塊相連接，用于在所述變壓器合環電路在合環處的電壓過零時生成過零信號；以及 延時控制電路，與所述過零監測電路和所述電子開關相連接，用于在接收到所述過零信號之后延時預設時長控制所述電子開關閉合。4.根據權利要求3所述的變壓器合環控制電路，其特征在于，所述控制器與所述延時控制電路相連接，所述控制器還用于按照預設算法計算所述預設時長并發送至所述延時控制電路。5.根據權利要求1所述的變壓器合環控制電路，其特征在于，所述變壓器合環控制電路還包括: 機械開關，串聯在所述變壓器合環電路中，所述機械開關與所述電子開關并聯。6.根據權利要求5所述的變壓器合環控制電路，其特征在于，所述變壓器合環控制電路還包括: 開關檢測電路，與所述機械開關和所述控制器相連接，用于檢測所述機械開關是否閉合，其中，所述控制器用于在所述開關檢測電路檢測出所述機械開關閉合之后控制所述電子開關斷開。7.根據權利要求1所述的變壓器合環控制電路，其特征在于，所述電子開關為晶閘管閥，所述控制器用于控制所述晶閘管閥在預設時間點導通以導通所述變壓器合環電路。8.一種變壓器合環控制方法，其特征在于，包括: 判斷是否閉合電子開關，其中，所述電子開關串聯在變壓器合環電路中，用于在斷開時斷開所述變壓器合環電路，在閉合時導通所述變壓器合環電路，其中，所述變壓器合環電路用于在導通時對第一路供電進線和第二路供電進線執行合環；以及 如果判斷出閉合所述電子開關，控制所述電子開關閉合以導通所述變壓器合環電路。9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于， 判斷是否閉合電子開關包括:檢測所述變壓器合環電路在合環處的電壓;判斷所述合環處的電壓是否過零；以及如果判斷出所述合環處的電壓過零，在所述合環處的電壓過零之后的預設時長控制所述電子開關閉合， 在控制所述電子開關閉合以導通所述變壓器合環電路之后，所述方法還包括:判斷機械開關是否閉合，其中，所述機械開關與所述電子開關并聯；以及如果判斷出所述機械開關閉合，控制所述電子開關斷開。10.一種變壓器合環控制裝置，其特征在于，包括: 判斷單元，用于判斷是否閉合電子開關，其中，所述電子開關串聯在變壓器合環電路中，用于在斷開時斷開所述變壓器合環電路，在閉合時導通所述變壓器合環電路，其中，所述變壓器合環電路用于在導通時對第一路供電進線和第二路供電進線執行合環；以及控制單元，用于如果判斷出閉合所述電子開關，控制所述電子開關閉合以導通所述變壓器合環電路。
【文檔編號】H02J3/00GK105958484SQ201610389011
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】饒強, 常乾坤, 王渝紅, 徐夢佳
【申請人】國網北京市電力公司, 國家電網公司, 四川大學