白世軍 曾林翠 孔慶霞 石 楠 李 毅

一種具有選相控制功能的智能終端研究與實(shí)現(xiàn)

白世軍 曾林翠 孔慶霞 石 楠 李 毅

（西安西電高壓開關(guān)有限責(zé)任公司，西安 710000）

智能終端是智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)過(guò)程層的重要設(shè)備。選相控制技術(shù)是解決高壓斷路器投切負(fù)載瞬時(shí)電磁效應(yīng)的有效措施。本文將二者有機(jī)融合，提出了一種具有選相控制功能的智能終端的實(shí)現(xiàn)方案。簡(jiǎn)單介紹了選相控制技術(shù)的基本原理，對(duì)所提方案設(shè)計(jì)需求進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，并對(duì)該方案主要部分的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入研究和詳細(xì)闡述。通過(guò)對(duì)樣機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證，該新型智能終端既能作為常規(guī)智能終端使用，又能提供良好的選相控制功能，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

智能變電站；智能終端；選相控制；實(shí)用性

隨著IEC 61850協(xié)議的推廣，智能變電站建設(shè)已經(jīng)走入工程實(shí)踐階段。作為過(guò)程層的重要設(shè)備，智能終端在智能變電站中也得到了廣泛應(yīng)用。通過(guò)與間隔層設(shè)備的配合，智能終端可實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)整間隔的監(jiān)測(cè)和控制，包括對(duì)間隔內(nèi)斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)的分合操作以及狀態(tài)量采集等[1-3]。

在電力系統(tǒng)中用高壓斷路器來(lái)投切空載變壓器、電容器、空載線路時(shí)，在分合操作的瞬時(shí)系統(tǒng)電壓相角是不確定的，極易導(dǎo)致一次側(cè)出現(xiàn)涌流和過(guò)電壓等瞬態(tài)電磁效應(yīng)[4]，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)絕緣以及斷路器自身壽命產(chǎn)生極大沖擊。另外，對(duì)二次通信和控制系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生不良影響。選相控制技術(shù)是一種有效的解決措施，該技術(shù)的實(shí)質(zhì)是根據(jù)不同負(fù)載的特性，以電網(wǎng)系統(tǒng)電壓或電流為參考信號(hào)，控制開關(guān)觸頭在電壓或電流的最佳相位完成合閘或分閘，實(shí)現(xiàn)無(wú)沖擊的平滑過(guò)渡。

在成熟的智能終端技術(shù)上，結(jié)合選相控制需求，本文介紹一種具有選相控制功能的新型智能終端[5]，該裝置既可作為常規(guī)的智能終端使用，又可啟用選相控制功能，適用于所有電壓等級(jí)分相控制的彈簧或液壓機(jī)構(gòu)的斷路器，具有良好的靈活性和實(shí)用性。

1 選相控制技術(shù)基本原理

若在斷路器上推廣選相控制技術(shù)，首先要求斷路器開關(guān)動(dòng)作時(shí)間具有良好的穩(wěn)定性。由于現(xiàn)代斷路器生產(chǎn)技術(shù)及工藝的完善，其分/合閘時(shí)間的分散性已大為改善，較好地穩(wěn)定在1ms內(nèi)，因而使選相分/合成為可能。影響開關(guān)動(dòng)作時(shí)間穩(wěn)定性的主要因素有環(huán)境溫度、控制電壓、操作次數(shù)、間歇時(shí)間以及觸頭機(jī)械磨損等。在設(shè)計(jì)選相控制算法時(shí)，為做到對(duì)開關(guān)分合閘時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，應(yīng)盡量考慮這些因素的影響，并對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償[5-11]。

其次，要根據(jù)負(fù)載的特性確定最佳分合相位。以高壓斷路器關(guān)合多組并聯(lián)電容器組[12-13]為例，經(jīng)研究和實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在中性點(diǎn)接地的情況下，在各相電壓的零點(diǎn)處操作斷路器合閘，可有效削弱關(guān)合并聯(lián)電容器組時(shí)的暫態(tài)效應(yīng)。

圖1給出了選相控制的原理。以斷路器合閘選相控制為例，首先應(yīng)針對(duì)特定的斷路器個(gè)體，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定穩(wěn)定的合閘時(shí)間C，以及合閘時(shí)間與環(huán)境溫度、控制電壓、間歇時(shí)間等主要因素的特性關(guān)系，并配置到選相控制裝置內(nèi)部。選相控制裝置以母線VT采集到的電壓信號(hào)為參考電壓，并實(shí)時(shí)采集溫度、控制電壓信息，在收到測(cè)控裝置以GOOSE報(bào)文或硬接線形式發(fā)來(lái)的合閘命令后[14]，記錄命令到來(lái)的時(shí)刻，與上次接到命令時(shí)刻比較，進(jìn)而計(jì)算出兩次命令的間歇時(shí)間，并根據(jù)當(dāng)前溫度、控制電壓信息，在相應(yīng)的間歇時(shí)間、溫度、控制電壓特性關(guān)系表中查詢，分別差值出對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償時(shí)間I、F、V。接下來(lái)選相控制裝置根據(jù)合閘時(shí)間以及各補(bǔ)償時(shí)間綜合計(jì)算為達(dá)到該斷路器最佳合閘動(dòng)作時(shí)刻所需要的令延遲時(shí)間d，在監(jiān)測(cè)到參考電壓過(guò)零點(diǎn)時(shí)，以該零點(diǎn)為參考基準(zhǔn)，延遲d時(shí)間后開出合閘命令給斷路器，完成選相合閘控制。選相合閘時(shí)序如圖2所示。

圖1 選相控制原理示意圖

定義該相電壓與參考電壓過(guò)零點(diǎn)之差為D1，上圖中，D1=0。進(jìn)而可計(jì)算出開關(guān)合閘延時(shí)時(shí)間d：

式中，為電壓周期；P為開關(guān)觸頭實(shí)際接觸時(shí)間與目標(biāo)關(guān)合零點(diǎn)之間的時(shí)間，這主要是為提高斷路器擊穿電壓，實(shí)際設(shè)置合閘時(shí)刻略晚于理論最佳合閘時(shí)刻（不同斷路器應(yīng)有自己的統(tǒng)計(jì)值），還考慮到斷路器合閘過(guò)程中存在的預(yù)擊穿。

再有，可以考慮形成閉環(huán)控制，合閘時(shí)通過(guò)記錄負(fù)載端CT電流出現(xiàn)的時(shí)間，并作為負(fù)反饋接回選相控制裝置。選相控制裝置計(jì)算該時(shí)間與分/合閘命令開出時(shí)間之差，得到本次斷路器機(jī)構(gòu)的實(shí)際合閘操作時(shí)間。在本次和歷史操作數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)合適的自適應(yīng)算法，可對(duì)下次操作時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)調(diào)整。

2 具有選相控制功能的智能終端設(shè)計(jì)需求

在設(shè)計(jì)具有選相控制功能的智能終端時(shí)，要考慮裝置應(yīng)具有選相使能和非選相使能兩種模式，并可自由配置。在非選相使能模式下，裝置作為常規(guī)智能終端使用；在選相使能模式下，裝置啟用選相控制功能。

因此，裝置應(yīng)滿足常規(guī)智能終端的功能要求，包括能夠?qū)ρb置配置和調(diào)試、小信號(hào)模擬量采集、對(duì)時(shí)、開關(guān)狀態(tài)量采集和上送、保護(hù)測(cè)控GOOSE命令接收和執(zhí)行、裝置自檢、GOOSE和開入事件記錄、LED狀態(tài)顯示等功能。也要滿足選相控制功能，包括斷路器的機(jī)械特性參數(shù)（斷路器操作時(shí)間、補(bǔ)償模式以及溫度、控制電壓、間歇時(shí)間等補(bǔ)償關(guān)系）設(shè)置、參考電壓和反饋電壓/電流信號(hào)的采集、選相控制算法、實(shí)時(shí)錄波等功能。

為方便安裝，裝置應(yīng)繼續(xù)采用4U84TE標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，同時(shí)，為便于裝置的調(diào)試、維護(hù)、更換，應(yīng)沿用通用的插件式布局，方便插拔。

綜合考慮裝置功能要求，在ZNKMU軟硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)的背面面板布置圖如圖3所示。

裝置由電源插件（XK1501）、主控插件（XK1101）、采樣Power PC插件（XK1102）、模擬采集插件（XK1202）、AC插件（XK1201）、控制電壓轉(zhuǎn)換插件（XK1203）、開入插件（XK1301）、斷路器操作插件（XK1306）、電流保持插件（XK1307）、開出插件（XK1302/XK1303），在裝置內(nèi)部還有開入核心板（XK1410）、開出核心板（XK1404）、母板（XK1409），以及裝置正面的LED顯示面板（XK1408）組成。內(nèi)部各板卡之間通過(guò)通用異步收發(fā)傳輸（universal asynchronous receiver/transmitter, UART）接口進(jìn)行通信。

3 具有選相控制功能的智能終端具體實(shí)現(xiàn)

基于分布式設(shè)計(jì)思想，將裝置劃分為常規(guī)智能終端和選相控制兩大功能單元。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示。

如圖4所示，常規(guī)智能終端功能單元由網(wǎng)絡(luò)接口模塊、光耦隔離模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、開入處理模塊、開出處理模塊、主控模塊、LED指示燈模塊、刀閘出口繼電器模塊、跳合閘出口繼電器模塊、電流保持回路模塊組成。

選相位控制功能單元由選相位控制模塊、參考電壓輸入模塊、反饋電壓輸入模塊、反饋電流輸入模塊、控制電壓監(jiān)視模塊和控制錄波模塊組成。下面介紹裝置的幾個(gè)主要模塊的功能。

3.1 網(wǎng)絡(luò)接口模塊

裝置在主控插件和采樣Power PC插件上分別被設(shè)計(jì)了一個(gè)10M的電以太網(wǎng)接口。主控插件上的網(wǎng)絡(luò)接口主要用于接收配置軟件傳送的配置量，包括GOOSE發(fā)布參數(shù)、GOOSE訂閱參數(shù)、裝置運(yùn)行參數(shù)、斷路器的機(jī)械特性參數(shù)等。同時(shí)外部調(diào)試軟件通過(guò)該口可讀取主控模塊上送的裝置狀態(tài)信息，包括告警狀態(tài)、裝置狀態(tài)、報(bào)文信息、版本信息等。配置數(shù)據(jù)保存到裝置的專用RAM中，具有掉電保持的特性。

采樣Power PC插件上的網(wǎng)絡(luò)接口，主要用于讀取裝置錄波信息。

3.2 開入處理模塊

裝置配置有3塊硬件相同的開入插件，每塊插件提供21路開入，用以采集包括斷路器位置、刀閘位置在內(nèi)的各種開關(guān)狀態(tài)量信號(hào)。這些外部信號(hào)首先經(jīng)過(guò)光耦隔離電路，信號(hào)形式由高值電壓轉(zhuǎn)化為合適的低值電壓，然后送給開入核心板。開入核心板采用Spartan?3E系列的XC3S500E作為處理器，通過(guò)UART接口接收主控插件發(fā)送過(guò)來(lái)的消抖參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)對(duì)輸入的開關(guān)狀態(tài)量信號(hào)進(jìn)行消抖處理，再經(jīng)UART接口將處理后的信號(hào)傳送給主控模塊。

3.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊

模擬采集插件主要實(shí)現(xiàn)慢變模擬量的采集和模數(shù)轉(zhuǎn)換，工程上一般用于采集溫濕度傳感器輸出的溫濕度信號(hào)。插件采用STM32作為處理器，支持三路0～5V信號(hào)和3路4～20mA信號(hào)。通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，然后經(jīng)UART接口將信號(hào)傳送至主控模塊。

3.4 主控模塊

主控模塊是整個(gè)裝置的核心模塊，通過(guò)不同的UART接口與開入處理模塊、開出處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)化模塊和選相位控制模塊均相連，另外通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口模塊，可實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)軟件的交互。

主控模塊采用高性能的MPC8247作為處理器，配合兩片大規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）XC3S1600E和XC3SD3400A，實(shí)現(xiàn)了裝置管理、GOOSE通信、事件記錄、對(duì)時(shí)、人機(jī)界面交互等功能。同時(shí)，插件上配有兩片8端口PHY芯片；支持最多12個(gè)100base-FX光纖以太網(wǎng)接口，可滿足工程GOOSE組網(wǎng)收發(fā)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的要求。

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口模塊，主控模塊遵循TCP/IP協(xié)議接收配置軟件下發(fā)的配置量，保證裝置按設(shè)置參數(shù)工作；同時(shí)也將裝置內(nèi)部狀態(tài)信息傳送給調(diào)試軟件，供使用者查看裝置運(yùn)行情況。

主控模塊通過(guò)UART接口與開入處理模塊通信，既可將開入消抖參數(shù)傳送給開入處理模塊；又可接收開入處理模塊上送的遙信量，進(jìn)而進(jìn)行邏輯分析和GOOSE上送。通過(guò)另一個(gè)UART接口，接收模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊上送的數(shù)字信號(hào)。

通過(guò)光纖以太網(wǎng)接口，主控模塊負(fù)責(zé)接收來(lái)自間隔層的跳合閘GOOSE命令和刀閘控制GOOSE命令，經(jīng)分析和處理后，通過(guò)UART接口傳送至開出處理模塊，實(shí)現(xiàn)裝置的出口動(dòng)作及燈板指示。而針對(duì)選相位控制GOOSE命令，在選相使能工作模式下，主控模塊在接收到該命令后需轉(zhuǎn)發(fā)給選相位控制模塊，選相位控制模塊計(jì)算出需要的延時(shí)時(shí)間，主控模塊接收此延時(shí)時(shí)間，延遲完成后傳送給開出處理模塊，然后再驅(qū)動(dòng)跳合閘出口繼電器動(dòng)作。而非選相使能模式下，主控模塊直接驅(qū)動(dòng)跳合閘出口繼電器動(dòng)作。

3.5 開出處理模塊

開出核心板采用Spartan?3E系列的XC3S500E作為處理器，通過(guò)UART接口接收主控模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的開出信息，根據(jù)類型分發(fā)至LED顯示面板和開出插件，驅(qū)動(dòng)LED指示燈、刀閘出口繼電器和跳合閘出口繼電器動(dòng)作。

3.6 選相位控制模塊

裝置的AC插件，提供了四路電壓輸入和3路電流輸入，可滿足一路參考電壓，三路反饋電壓和三路反饋電流的輸入要求，通過(guò)內(nèi)部的小互感器轉(zhuǎn)換電路將外部對(duì)應(yīng)的高壓互感器的輸出轉(zhuǎn)化為裝置可處理的低壓信號(hào)，然后送給選相位控制模塊。

而控制電壓轉(zhuǎn)換插件，能夠采集開關(guān)控制電源電壓，并進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后通過(guò)UART發(fā)給選相位控制模塊。

采樣Power PC插件上也配置了一塊MPC 8247作為處理器，配合XC3S1200E，實(shí)現(xiàn)參考電壓、反饋電壓/電流的模數(shù)轉(zhuǎn)化。

選相位控制模塊接收到主控模塊轉(zhuǎn)發(fā)的選相位控制GOOSE命令后，在選相使能模式下，選相位控制模塊參照參考電壓、反饋電壓/電流、控制電壓和溫度信息，結(jié)合主控模塊斷路器機(jī)械特性參數(shù)，綜合計(jì)算為達(dá)到開關(guān)最佳動(dòng)作時(shí)刻所需要的分/合命令延遲時(shí)間，并將該延時(shí)時(shí)間傳給主控模塊。選相控制流程如圖5所示。

另外，選相位控制模塊還具備錄波功能可針對(duì)選相前后的分/合命令、參考電壓、反饋電壓/電流等信息進(jìn)行錄波，錄波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在裝置的ROM中。通過(guò)采樣Power PC插件上的網(wǎng)絡(luò)接口，錄波軟件可提取出錄波數(shù)據(jù)，將波形進(jìn)行還原。

其中，控制電源電壓為斷路器控制電源的電壓值，參考電壓為選相控制提供延遲基準(zhǔn)。自適應(yīng)模式下，可根據(jù)錄波的反饋電壓/電流數(shù)據(jù)，對(duì)比參考電壓的數(shù)據(jù)，計(jì)算延時(shí)時(shí)間，進(jìn)而調(diào)節(jié)開關(guān)操作時(shí)間，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)。

4 選相控制實(shí)驗(yàn)及分析

針對(duì)常規(guī)智能終端功能的實(shí)驗(yàn)，可依據(jù)國(guó)網(wǎng)智能終端性能檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，在此不再?gòu)?fù)述。重點(diǎn)針對(duì)裝置選相控制功能進(jìn)行驗(yàn)證。

在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下，搭建了一個(gè)小型的仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以選相合閘為例，測(cè)試裝置的選相控制性能，如圖6所示。

試驗(yàn)系統(tǒng)中所用到的裝置實(shí)物圖如圖7所示。

圖7 實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖

設(shè)置裝置處于選相使能工作模式，首先用上位機(jī)配置軟件對(duì)裝置進(jìn)行配置，如圖8所示。

模擬量繼保儀開出三路頻率為50Hz、有效值為57.7V的電壓信號(hào)作為三相電壓，取A相作為選相控制的參考電壓。同時(shí)，將三相電壓作為反饋電壓接到模擬斷路器的合閘常開觸點(diǎn)，再接到裝置的AC插件進(jìn)行采集。在裝置未合閘時(shí)，常開觸點(diǎn)未閉合，AC插件無(wú)法采到反饋電壓，在收到數(shù)字繼保儀發(fā)送來(lái)的選相位控制GOOSE命令后，裝置經(jīng)選相運(yùn)算開出合閘命令，此時(shí)，模擬斷路器的合閘常開觸點(diǎn)閉合，AC插件才可采集到有效的反饋電壓信號(hào)，讀出錄波信息，即可分析裝置選相控制性能。

上位機(jī)配置軟件設(shè)置模擬斷路器機(jī)械特性參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 機(jī)械特性參數(shù)設(shè)置表

按照該參數(shù)表設(shè)置，期望裝置分別在三相A、B、C的零點(diǎn)處完成合閘動(dòng)作，動(dòng)作誤差應(yīng)在±1ms范圍。

得到的錄波波形如圖9所示。

圖9中最上面的正弦波是取自A相的參考電壓波形，接下來(lái)三條正弦波分別為反饋的三相電壓波形，藍(lán)色線為裝置接到的選相位控制GOOSE命令，圖中最下方為裝置經(jīng)過(guò)選相計(jì)算后開出的三相動(dòng)作命令。

錄波軟件每100ms記錄一個(gè)點(diǎn)。裝置接到選相位控制GOOSE命令是在橫軸=7處，在=183處檢測(cè)到參考電壓上升沿的零點(diǎn)。根據(jù)設(shè)定的參數(shù)，裝置應(yīng)在檢測(cè)到零點(diǎn)后，分別經(jīng)4ms、10.667ms、7.333ms的延遲時(shí)間開出三相動(dòng)作命令。

從圖9中讀出三相動(dòng)作命令分別在=223、289、256處開出，即實(shí)際延遲時(shí)間為40、106、73（單位為100ms），與設(shè)定的延遲時(shí)間非常吻合。

三相反饋電壓出現(xiàn)的時(shí)間即為三相合閘動(dòng)作完成的時(shí)間。從圖9中可以看出，三相合閘動(dòng)作基本在預(yù)設(shè)的合閘時(shí)刻（零點(diǎn)）誤差范圍內(nèi)完成，波形出現(xiàn)時(shí)無(wú)較大的抖動(dòng)、干擾，達(dá)到了選相控制預(yù)期 效果。

帶一次本體選相控制試驗(yàn)選用的是550kV斷路器，斷路器分/合閘時(shí)間存在分散性，實(shí)際的選相控制中存在一定的偏差，表2為多次試驗(yàn)后得到選相偏差數(shù)據(jù)，最大偏差達(dá)0.6ms。

表2 選相偏差數(shù)據(jù)

通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了裝置具備良好的選相控制算法，滿足選相控制誤差要求。

5 結(jié)論

本文首先介紹了選相控制技術(shù)的背景以及原理，在成熟的常規(guī)智能終端的基礎(chǔ)上，提出了一種融合選相控制功能的新型智能終端，并從裝置功能的角度對(duì)這種新型智能終端進(jìn)行了設(shè)計(jì)需求分析；然后介紹了該裝置的具體實(shí)現(xiàn)，對(duì)其主要模塊的原理和功能進(jìn)行了梳理；最后搭建了一個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和帶一次本體試驗(yàn)系統(tǒng)，著重對(duì)裝置的選相控制功能進(jìn)行了驗(yàn)證。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，本文所介紹的具有選相控制功能的智能終端在滿足常規(guī)智能終端的功能要求的基礎(chǔ)上，也能可靠地提供選相控制功能，進(jìn)而可用來(lái)應(yīng)對(duì)高壓斷路器投切負(fù)載的瞬態(tài)電磁效應(yīng)，更好地滿足工程應(yīng)用的需要。

[1] 倪益民, 楊松, 樊陳, 等. 智能變電站合并單元智能終端集成技術(shù)探討[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2014, 38(12): 95-99, 130.

[2] 章書劍. 智能變電站智能終端的研究[D]. 合肥: 合肥工業(yè)大學(xué), 2012.

[3] 國(guó)家電網(wǎng)公司. 智能變電站智能終端技術(shù)規(guī)范[S]. 2010.

[4] 易永輝, 曹一家, 張金江, 等. 基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的新型集中式IED[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2008, 32(12): 36-40.

[5] CIGRE Working Group A3. 07. Controlled switching of HV AC circuit breaker: guidance for further applications including unloaded transformer switching, load and fault interruption and circuit-breaker updating[C]//CIGRE, Paris, 2004: 765-771.

[6] 丁富華. 真空開關(guān)的選相控制及其應(yīng)用研究[D]. 大連: 大連理工大學(xué), 2006.

[7] 杜太行, 陳培穎, 弭艷芝, 等. 基于FFT算法的交流電器選相分合閘技術(shù)[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào), 2003, 18(6): 80-83, 87.

[8] 林湘寧, 劉沛, 劉世明, 等. 對(duì)模故障分量選相元件的一些探討[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào), 2001, 16(6): 70-75.

[9] 劉琦, 邰能靈, 范春菊, 等. 基于單端電氣量的不對(duì)稱參數(shù)同塔四回線選相方法[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào), 2016, 31(4): 178-186.

[10] 韓騰飛, 楊明發(fā). 基于dsPIC的交流接觸器選相合閘裝置設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 電氣技術(shù), 2016, 17(4): 6-11.

[11] 劉紅星. 基于真空斷路器選相控制過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)的研究[J]. 電氣技術(shù), 2016, 17(9): 51-54, 58.

[12] 段雄英, 鄒積巖, 方春恩, 等. 相控真空開關(guān)同步關(guān)合電容器組控制策略及其實(shí)現(xiàn)[J]. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2003, 43(4): 457-460, 465.

[13] Brunke J H, Frohlich K J. Elimination of transformer inrush currents by controlled switching[J]. Transa- ctions on Power Delivery, 2001.

[14] 段吉泉, 段斌. 變電站GOOSE報(bào)文在IED中的實(shí)時(shí)處理[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2007, 31(11): 65-69.

Research and Realization of a Type of Intelligent Terminal Device with Phase-controlled Switching Function

Bai Shibun Zeng Lincui Kong Qingxia Shi Nan Li Yi

(Xian XD High Voltage Apparatus Co., Ltd, Xi’an 710000)

Intelligent terminal is a primary process device in digitalized substation automation system. Phase-controlled switching is an effective means to instantaneous electromagnetic effect in switching the power loads with high voltage circuit breakers. A combined realization scheme of intelligent terminal with phase-controlled switching function is proposed. The basic principle of phase-controlled switching is briefly introduced. Then design requirement is succinctly analyzed, and the main parts of the scheme are researched deeply and explained in detail. Depending on the experimentation of pre-industrial prototype, the new device has high practicability. It can not only used as the normal intelligent terminal, but also provides favorable phase-controlled switching function.

intelligent substation; intelligent terminal; phase-controlled switching; high practicability

白世軍（1981-），男，工程師，主要研究方向?yàn)橹悄茏冸娬倦姶偶嫒?、智能組件及電力設(shè)備故障診斷與狀態(tài)評(píng)估。