[实用新型]一种高精度测量的低压电器用智能控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及低压电器领域，具体涉及一种低压电器用智能控制器，特别是一种低压断路器的高精度测量的低压电器用智能控制器。

背景技术

随着智能电网技术的快速发展及安全用电管理要求的日益提高，作为配电领域的低压断路器的自动化控制技术发展迅猛，而低压断路器的智能控制器是配电自动化控制技术中使用最为广泛的核心器件。低压电器领域的智能控制器的发展经历了三个阶段，早先问世的第一阶段的控制器，采用如电阻、电容、二极管、三极管、运算放大器等模拟器件构建电源、信号、执行等电路，控制器通过对电流互感器的电流信号进行处理及比较，实现长延时和瞬时两段保护功能。第二阶段的控制器采用以8位或16位单片机为核心，外围扩展A/D转换器、EEPROM存储器、I/O接口芯片、信号处理电路、电源电路等集成电路构成控制电路，控制器通过对电流互感器采样及信号处理，经过A/D转换输入到单片机，单片机对转换后的数据进行计算及处理，可以实现长延时、短延时、瞬时、接地四段保护功能，同时控制器还可以实现电流及时间显示、整定值设定及数据存储等功能。第三阶段的控制器，采用16位单片机或双处理单元为核心，外围扩展EEPROM存储器、信号处理电路、电源电路、显示电路等构成控制电路，控制器通过对电流互感器采样及信号处理，输入到单片机进行A/D转换、计算及处理，不仅可实现长延时、短延时、瞬时、接地四段保护功能，同时还可实现过压、欠压、电压不平衡、过频、欠频、相序、逆功率等保护功能，并且控制器可以测量电流、电压、功率、频率、功率因数、电能等电力参数，实现更多保护及扩展功能。

现有的断路器用电子式控制器在实际使用中由于测量计算单元的运行速度需要一个过程，导致出现上电时瞬时保护、短延时保护、接地保护所需的响应速度不能满足要求的问题。现有的测量计算单元通常采用电能计量芯片，它是由数字积分器、ADC转换器和DSP数据处理器集成的通用芯片，它将传感器单元采集到的三相电的电流及电压信号经ADC转换器转换成数字信号后，再由DSP处理器进行处理计算出各种电力参数，如电流有效值、电压有效值、频率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、相位、相序、电能、谐波等，由于采用24位及以上ADC转换器，测量计算单元测量动态范围达到1000:1，测量精度可以达到0.1％，大大超越现有电子式控制器以往各种方式的测量精度。但获得高精度的测量计算需要较长的运行时间，由此拖累了控制器的保护响应速度。如果同时提高上电时的保护响应速度和提高电力参数的测量精度，则由于受技术和成本的限制，因此在现阶段如进一步提升电能计量芯片的运行速度是不现实的，二者难以兼得。此外，在控制器的上电初始时间段，即由停电到恢复供电的过程中，控制器由失电转换为得电的最初时间段，由于测量计算单元的运行速度不够快，所以微处理器在上电初始时间段内采用的来自测量计算单元的电力参数很可能不是当前的实际电力参数，由此在上电初始时间段内微处理器所获得的电力参数很可能是不准确的，这无疑将对微处理器的工作稳定性和可靠性产生不利影响。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种高精度测量的低压电器用智能控制器，将电路保护数据依据预先设定的上电初始时间段之内和该上电初始时间段之后的两种不同的时间段分别进行采集，实现了在上电时保护响应的高速度和正常运行时电力参数测量的高精度两者兼得的效果，并且能有效保证在控制器的上电初始时间段电力参数测量的准确性和电路保护的稳定性、可靠性。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案。