[发明专利]基于非线性计算断路器的有效开断次数的方法

说明书

技术领域

本发明涉及的电力系统的一次设备运行数据的数值处理的技术，特别是涉及一 种电力系统中的基于非线性计算断路器的有效开断次数的方法的技术。

背景技术

断路器在电力系统的控制中扮演着及其重要的角色，断路器性能的优劣、动作 时间、开断能力都会直接影响到实际电网的安全运行，为保证断路器始终工作在最 佳工作状态，

断路器的检修工作对保障断路器的正常运行具有很大的作用。由于无法准确、 快速、实时的计算出断路器的有效开断次数，因此目前对断路器的检修通常采用定 期检修方式和不定期检修方式；这两种检修方式进行检修时，都采用先对设备进行 假设命题，然后逐个排除的方法，这种方法具有以下缺陷：

1)当检修周期较短时，会由于检修时间间隔太短而浪费人力、物力，还可能会 损失部分负荷；

2)当检修周期较长时，会由于检修时间间隔太长而使某些断路器可能出现运行 异常而不能及时消除，从而导致事故发生。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于 非线性计算断路器的有效开断次数的方法，该方法能准确、快速、实时的计算断路 器的有效开断次数。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种基于非线性计算断路器的有效开 断次数的方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)根据断路器的保护起动电流I_a、额定开断电流I_ld、设计寿命L_d、上次 检修时间点T_s、额定开断次数A_t和检修间隔T_r建立断路器的参数模型；

2)对断路器实时运行的事项顺序记录进行监测，并根据监测结果将断路器的运 行状态设置为以下三种：

a)若监测结果为断路器的保护装置启动，则将断路器的运行状态设置为故障状 态；

b)若监测结果为断路器的保护装置未启动，但断路器出现分到合的变位，则将 断路器的运行状态设置为正常合状态；

c)若监测结果为断路器的保护装置未启动，但断路器出现合到分的变位，则将 断路器的运行状态设置为正常分状态；

3)根据断路器的三种运行状态分别建立三种状态模型，每种状态模型的目标函 数均为：

其中，f(x)为断路器的有效开断次数，为断路器的故障动作次数，为断路 器的正常开断动作次数，为断路器的正常闭合动作次数；

选取计算时间起点为上次检修时间T_s，得到：

∫f(x)d_x＝∑W₁e^ó(x)+∑W₂e^ó1(x)+∑W₃e^ó2(x)；

式中：e＝2.71818

其中，∫f(x)d_x为断路器的有效开断次数，d_x为时间微分，W₁为断路器的故障 动作权值，W₂为断路器的正常开断动作权值，W₃为断路器的正常闭合动作权值， e^ó(x)为断路器的故障动作有效次数，e^ó1(x)为断路器的正常开断动作有效次数， e^ó2(x)为断路器的正常闭合动作有效次数，e为自然对数的欧拉常数，ó(x)为故障 电流的相对严重程度，ó1(x)为负荷电流的大小程度，ó2(x)为负荷电流的大小程 度；

其中，ó(x)、ó1(x)和ó2(x)均为线性函数；

设ó(x)的一次斜率为K，ó1(x)的一次斜率为K₁，ó2(x)为一次斜率为K₂，则：

ó(x)＝KI_d/I_ld；

ó1(x)＝K₁I₁/I_ld；

ó2(x)＝K₂I₂/I_ld；