專利名稱:用于預(yù)測在電流通路中電流的未來行為的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于預(yù)測在電流通路中的電流的未來行為,該電流通路在
多相交流(AC)電力系統(tǒng)中的形成相,該電流可以呈現(xiàn)瞬態(tài)不對稱行為。 本發(fā)明針對多相(例如,2相、3相)交流(a.c.)電力系統(tǒng)。本發(fā)明特別 用于預(yù)測多相AC電力系統(tǒng)中的故障電流的未來行為,其中,該系統(tǒng)具有 使用基于電弧的斷續(xù)器或基于電力電子的斷續(xù)器的高壓AC電路斷路器。
背景技術(shù):
交流電路斷路器依靠自然電流過零點處的中斷電流。在電路斷路器接 收"斷開"或"跳閘"命令之后,其觸點將開始移向開i^置。隨著觸點 分離,電流將通過在觸點之間形成的電弧傳導(dǎo)。假如提供足夠大的觸點間 隙并且例如通過流入電弧區(qū)中的電介質(zhì)流來進(jìn)行電弧冷卻,則電流會成功 地在電流零點處中斷。用于成功中斷的最早電流零點會在最小燃弧時間 (arcing time)之后出現(xiàn)。所需要的最小燃弧時間可根據(jù)電流的幅值和性 質(zhì)而變化。
故障電流是例如由電流通路中的短路而引起的電流瞬態(tài)。當(dāng)這樣的故 障電流出現(xiàn)時,電流斷續(xù)裝置必須盡快斷開電流通路(即,切斷電流)以 防止損壞連接到電流通路的不同類型的設(shè)備。
故障電流必須被^艮快中斷,以使對電力系統(tǒng)設(shè)備的損壞最小化并避免 導(dǎo)致大規(guī)模電力系統(tǒng)崩潰(例如,斷電)的瞬變系統(tǒng)不穩(wěn)定性的風(fēng)險。繼 電保護(hù)系統(tǒng)被設(shè)計來快速地檢測故障,然后向斷電器發(fā)出跳閘命令以中斷 故障電流。故障在沒有預(yù)先通知的情況下隨機發(fā)生,并且跳閘命令的發(fā)出 與故障電流零點時間并不同步。這樣,電路斷路器可以經(jīng)歷(see)各種 各樣的燃弧時間,并且必須^L相應(yīng)地i殳計并進(jìn)行定型試驗(type test )。通 常,現(xiàn)在的斷路器被設(shè)計為滿足范圍達(dá)到電源頻率的0.5-1.5個周期的燃 弧時間,從而,現(xiàn)在的斷路器針對在觸點分離與觸點斷開行程結(jié)束之間具 有至少兩個電流it^點。
在基于電弧的斷續(xù)裝置中,存在對可接受的燃弧磨損(arcingwear)的限制,在超出該限制之外,不再確保斷續(xù)器取決于其額定性能值的中斷 性能。到達(dá)此限制時,磨損的斷續(xù)器部件必須被替換。被中斷的電流越大 并且燃弧時間越長,則由于較大的凈輻射電弧能使得在斷續(xù)器的滅弧觸點 和噴口上發(fā)生的磨損越多。因此,如果可以限定燃弧時間,則還可以減少 斷續(xù)器磨損,并且電路斷路器可以在更長的侵入式斷續(xù)器維護(hù)之間的周期 中4吏用。具有比最小燃弧時間更長的燃弧時間增加了斷續(xù)器的電磨損,而
沒有增加對電流的最終中斷的任何貢獻(xiàn)。因此,期望能夠以高精確JL預(yù)測 在電力系統(tǒng)中的故障電流的行為。更具體地,期望在個別情況下能預(yù)測故 障電流的電流it^點以能夠?qū)崿F(xiàn)具有最佳燃弧時間的中斷。
除了基于電弧的斷續(xù)裝置外,還存在用于電流中斷的其他裝置,例如, 基于二極管或晶閘管的裝置,該裝置進(jìn)行中斷而沒有在內(nèi)部形成電弧。這 種裝置在電流過零點處仍將進(jìn)行中斷。然而,可以在其能夠傳導(dǎo)電流的時 間上對這種裝置進(jìn)行限制,從而,可以期望利用當(dāng)該裝置在電路中被激活 時進(jìn)行同步的控制方案來實現(xiàn)這種裝置,該控制方案通常被稱為換向 (commutation),即,將電流從一條電流通路切換到另一條電流通路。 因此,這種控制方案將必須預(yù)測電流行為,尤其是未來的電流過零時間。
除了基于電弧的斷續(xù)器的斷路器夕卜,對于目標(biāo)電;絲點時間的同步中 斷控制也對使用電力電子裝置的斷續(xù)器具有潛在益處。通常,這樣的斷續(xù) 器由二極管和串聯(lián)觸點的組合構(gòu)成,其中,二極管代替電弧提供電流傳導(dǎo) 而串聯(lián)觸點提供電介質(zhì)瞬態(tài)恢復(fù)耐受性并斷開斷續(xù)器電壓。這種裝置需要 某種形式的換向控制,以在中斷電流零點之前在電流環(huán)路(currentlo叩) 期間切換電路中的二極管部件,并且還在中斷電流零點處或剛好在中斷電 流零點之前斷開串聯(lián)觸點,以便提供必需的電介質(zhì)恢復(fù)耐受(dielectric recovery withstand) 'li食巨。
國際專利申請WO2006/043871描述了用于預(yù)測故障電流過零點的設(shè) 備和方法,作為控制交流斷續(xù)裝置的燃弧時間的手段。該方法教導(dǎo)將電流 的采樣值M在移動采樣窗中,連續(xù)地預(yù)測電流的未來值,將W目同時間 點開始的電流iMHi與所預(yù)測的電流值進(jìn)行比較,并且基于此連續(xù)地確定 在電流通路中是否已出現(xiàn)故障電流。當(dāng)已檢測到故障電流時,采樣窗被調(diào) 節(jié)以丟棄在故障電流之前的電流值。此后,基于在調(diào)節(jié)后采樣窗內(nèi)的電流 值預(yù)測故障電流的未來值。在單相電力系統(tǒng)中,可能出現(xiàn)的故障電流類型 僅為相對地故障。相對地故障在相連接到地或大地時發(fā)生。相對地故障還 被稱為接地故障或地故障。該方法實現(xiàn)在單相交流電力系統(tǒng)中故障電流的精確預(yù)測。
然而,在多相電力系統(tǒng)中,存在其他類型的故障,例如,2相非接地 故障(兩個相之間短路)、3相非接地故障(三個相之間短路)、當(dāng)兩個相 連接到地時發(fā)生的2相對地故障以及當(dāng)三個相連接到地時發(fā)生的3相對地 故障。故障類型可以被分為兩類接地故障,也稱為相對地或相接大地 (phase-to-earth)類型的故障;以及非接地故障,也稱為相間類型的故 障。相間故障發(fā)生在兩個或更多相之間存在短路而沒有接地時,諸如2 相非接地故障和3相非接地故障。相對地故障發(fā)生在一個或更多的相連接 到地時,諸如l相對地故障、2相對地故障或3相對地故障。
將針對多相故障中斷解決的主要問題包括
(1) 故障發(fā)生的隨機性。故障在沒有預(yù)先警告的情況下發(fā)生。
(2) 必須快速地中斷故障。用于計算同步控制的時間非常有限(通 常為在故障開始之后的0.25-1個周期之間)。
(3) 通過指數(shù)衰減的瞬態(tài)不對稱的初始階段來典型地特征化故障, 這意味著電流零點不再如正常負(fù)載^Mt期間一樣是周期性的。不對稱的級 別和持續(xù)時間由電源到故障(source-to-fault)電力系統(tǒng)的電感電阻比
(L/R)和故障開始處的驅(qū)動電源電壓的角度來確定。
U)在多相系統(tǒng)中(例如,對于三相系統(tǒng))可能存在一組故障組合; 除了相間非接地故障外,還有單相對地故障、^目對地故障和三相對地故 障。
(5)在非有效接地電力系統(tǒng)中,或者在沒有接地連接的三相故障的 情況下,要清除(clear)的最后兩相中的電流將在初相中斷之后轉(zhuǎn)換為反 相。
以上問題中的大多數(shù)不能通過預(yù)先的假設(shè)來解決,而必須在故障開始 的時間與相關(guān)聯(lián)的繼電保護(hù)系統(tǒng)確定發(fā)生了故障并將跳閘信號發(fā)送至相 關(guān)聯(lián)的電路斷路器以進(jìn)行中斷的時間之間實時解決。
可以參考繼電保護(hù)方案來找到對用于故障類型分類的現(xiàn)有技術(shù)方法 的參考,但更具體地,關(guān)于受控故障中斷,可以參考Anton Poelt和Klaus Fr6hlich的標(biāo)題為"Two new methods for very fast fault type detection by means of parameter fitting and artificial neural networks (兩種用于通過 參數(shù)擬合和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行快速故障類型檢測的新方法)"的IEEE論 文,IEEE Transactions on Power Delivery (IEEE輸電匯刊),第14巻第4期,1999,描述了一種用于通過人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)(ANN)方法檢測多相 系統(tǒng)中的故障類型的方法。然而,所提出的方法不能預(yù)測電流的未來值。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供預(yù)測在多相交流電力系統(tǒng)中在形成相的 電流通路中的故障電流的未來行為的可能性。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,該目的通過如權(quán)利要求1中所限定的方法來 實現(xiàn)。
這種方法包括連續(xù)地保存對于至少一條電流通路的電壓采樣值;以 及連續(xù)地保存對于每條電流通路的電流采樣值。該方法還包括對于每條 電流通路,基于所保存的電壓值估計對于電流通路的相對地電壓的一個或 多個的相對地M;基于包括一個或多個特征參數(shù)的電流數(shù)學(xué)模型、所估 計的相對地^K:和電流采Wt來預(yù)測第一組電流值,其中,這些特征^lt 具有取決于其是根據(jù)相對地參考系(frame of reference)還是根據(jù)相間參 考系進(jìn)行評估的不同值;執(zhí)行在預(yù)測的所述第 一組電流值與W目同的時間 點開始的電流采樣值之間的第一比較;基于所保存的電壓值,估計對于電 流通路的相間電壓的一個或多個相間M;基于所述電流數(shù)學(xué)模型、所估 計的相間M和所^^的電流的采⑩,預(yù)測第二組電流值;執(zhí)行在預(yù)測 的所述第二組電流值與W目同的時間點開始的電流采樣值之間的第二比 較;基于所述第一比較和所述第二比較的結(jié)果,確定是預(yù)測的第一組電流 值還是預(yù)測的第二組電流值為通路中電流的有效預(yù)測;以及如果預(yù)測的第 一組電流值或預(yù)測的第二組電流值中的任一組被認(rèn)為有效,則基于用于預(yù) 測有效的 一組電流值的模型和^lt來預(yù)測通路電流的未來值。
所提出的發(fā)明能夠針對相對地故障以及針對相間故障連續(xù)地預(yù)測在 多相交流系統(tǒng)中的所有相的電流的未來行為。
如果故障已發(fā)生,不能立即了解故障的類型。例如,不能了解其是相 對地故障還是相間故障。根據(jù)本發(fā)明,基于包括一個或多個特征參數(shù)的電 ^^型預(yù)測未來電流值,這些特征^lt具有取決于它們是根據(jù)相對地參考 系還是相間參考系進(jìn)行評估的不同值,并且針對相對地參考系以;M目間參 考系來評估電流模型的特征參數(shù)。以下,針對相對地系評估的電流模型的 特征參數(shù)被稱為相對地參數(shù),并且針對相間系評估的電流模型的特征參數(shù) 被稱為相間M。所需的參數(shù)取決于用于預(yù)測電流的模型。簡單的電流模型需要比較復(fù) 雜的電流模型更少的M。相同的電流模型用于估計相對地電流以及用于
估計相間電流,但是這些估計采用不同的參數(shù)值。 一些^ltA特定于故障 類型的,即,與驅(qū)動電源電壓有關(guān)的那些^lt,例如,電壓的相角和相移。 這意味著必須估計正確的參數(shù)值以得到針對相關(guān)聯(lián)的相對地或相間故障
情況的有效模型結(jié)果。
基于所估計的相對地M值來預(yù)測第 一組電流值,并JL基于所估計的 相間湊^t值來預(yù)測第二組電流值。因此,實際上,針對每條電流通路中的 電流生成兩個估計值。 一個電流值估計基于到電流模型的相對地M輸入 值,而另一個電流估計值基于到電流模型的相間^lt輸入值。將所估計的 電流與>^目同時間點開始的測量值進(jìn)行比較,以確定所估計的電流中的任 一個是否是電流行為的有效估計。如果該比較呈現(xiàn)出在估計的電流和測量 的電流之間的小偏差,則估計的電流是有效的。給出與測量的電流最接近 的近似值的特征^用于正在進(jìn)行的電流行為的預(yù)測。
在某些罕見的情況下,估計的電流中沒有一個表現(xiàn)為電流的有效估 計,即,比較給出在估計的電流和測量的電流之間的過大偏差,例如,在 根據(jù)選取的電流模型估計電流的"真"特征^lt值時在引起誤差的電流和 /或電壓的測量信號上存在噪聲。不能被建模的測量信號失真的另 一 實例 是電流變壓器芯的飽和,這會引起用于評估由選取的電流模型所需的特征 ^^It值的電流信號的失真。在那些情況下,不能確定有效的電流模型,因 此,不能預(yù)測電流。如果是這種情況,則必須使用另一種策略。例如,可 以實施"旁路(bypass)"策略。
該方法基于使用包括瞬態(tài)指數(shù)衰減的直流分量的通用電流模型來預(yù) 測未來電流行為,該直流分量可能在電力系統(tǒng)條件改變(例如,電力系統(tǒng) 的另一部分開始出現(xiàn)故障或切換)之后產(chǎn)生。僅需要改變電流模型的一些 特征參數(shù)的值以管理某些故障類型。具體地,僅需要考慮兩個主要故障分 組,涉及接地的故障和不涉及接地的故障。因此,本發(fā)明針對這些情況來 計算電流模型的^lt值,并評估這些參數(shù)值中的哪一個與實際的采樣電流 值最匹配。
優(yōu)選地,電流模型的特征^lt包括電流通路的電壓相對于參考相位的 相移。因此,相對于參考相位估計電流通路的相對地電壓的相移,并且相 對于同一參考相位估計電流通落t間的相間電壓的相移。包括在電流模型 中的相移提供了相當(dāng)"通用"的電流模型。同樣,相移的值對于不同的2
12相非接地故障(其中,相同相可以在兩種情況下發(fā)生故障)是不相同的,
即,比如"B"相的相間相移值對于"A-B"故障與對于"B-C"故障是不 相同的。
優(yōu)選地,電流模型的特征^lt,包括,,通路,電壓的相角因此,
例如,電流的變化將在網(wǎng)絡(luò)上的任何地方通過開關(guān)發(fā)生,并且通常導(dǎo) 致某種形式的開關(guān)瞬態(tài)。電流的變化可以取決于表明其本身具有顯著的瞬 態(tài)不對稱性的故障。然而,甚至"正常"負(fù)載的接通或斷開都可能導(dǎo)致類 似的(盡管也許不顯著)瞬態(tài)。故障只是其極端且不可預(yù)測的情況??梢?將該故障認(rèn)為是"切換到"網(wǎng)路上,盡管其是由于某種形式的設(shè)備損壞或 事故或者自然事件(例如,樹倒在線路上或雷擊等)而導(dǎo)致的。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,計算第一比較和第二比較之間的偏差,并且基 于該偏差,確定在電流通路中是否發(fā)生了電流變化。預(yù)測的電流與測量的 電流之間的偏差對于相對地和相間估計將^_相同的,直到電流改變發(fā)生。 發(fā)生電流變化將意味著測量的電流和估計的電流將對于相對地和相間估 計中的至少一個產(chǎn)生偏離。因此,只要第一比較與第二比較之間的偏差小, 則電流就處于穩(wěn)態(tài)。電流變化將導(dǎo)致第一比較與第二比較之間逐漸增大的 偏差。因此,這對于根據(jù)第一比較與第二比較之間的偏差iM^測電流改變 是有利地。
在啟動時,相間參數(shù)值被設(shè)置為與相對地參數(shù)值相同,使得估計的電 ;i^目同。因此,第一比較和第二比較的值是相同的,直到故障發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,一M測到在電流通路中電流發(fā)生了變化,就 調(diào)整估計的相間電壓的相移和估計的相對地電壓的相移。優(yōu)選地, 一旦基 于故障開始時刻檢測到發(fā)生了電流狀態(tài)的變化(例如,故障或負(fù)載切換事 件),則也調(diào)整相角。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,對于電流通路的所述電流采樣值被存儲在移動 窗中,并且該方法還包括一^測到在電流通路中電流發(fā)生了變化,就 調(diào)整用于電流的移動窗,以丟棄在電流變化之前的電流值,并且基于在調(diào) 整后的移動窗中的當(dāng)前值預(yù)測電流的未來值。當(dāng)檢測到故障電流時,調(diào)整 采樣窗以丟棄在故障電流之前的電流值。此后,基于調(diào)整后的采樣窗中的 電流值預(yù)測故障電流的未來值。由于一M測到發(fā)生了故障電流就丟棄在 故障電流之前的電流值,所以在故障電流開始處對故障電流的預(yù)測得到改善。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,估計的電壓的相對地M用于估計對于電流的 其他特征M。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,基于對于所有電流通路的所述第一比較(也被
表示為F0)確定故障中涉及哪個相。必須選擇至少一個版本的電流模型 以用作"故障檢測器",并且由于電流網(wǎng)絡(luò)上的大多數(shù)故障實際上涉及接 地,所以將電流的相對地模型的FO結(jié)果的追蹤用于此目的是方便的。確 定哪個相受故障影響自動來自對在每個相應(yīng)相或電流通路中的每個電流 執(zhí)行的F0追蹤。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,該方法還包括確定是否存在三相故障,并且在
存在三相故障的情況下中斷電流通漆之一的電流,基于所^型以;M目
對地M和相間^lt,估計剩余電流通路的可能中斷電流零點,以;sj^擇 每條通路中的最早電流零點并在選取電流零點處的中斷電流。根據(jù)本發(fā)明 的方法可以預(yù)測除三相故障之外的所有故障情況的電流,這是因為不能在
初相被中斷之前區(qū)分三相對地故障和三相非接地故障。由于必須盡快中斷 故障,所以等待對初相進(jìn)行中斷以調(diào)整對終相進(jìn)行中斷的控制是不可接受
的。該實施例通過實現(xiàn)對于將中斷的終相的折衷目標(biāo)方案來解決該問題。 本發(fā)明標(biāo)識進(jìn)行中斷的初相,然后,對于剩余相,針對接地(相對地)和 相間情況來估計其可能的中斷電流零點。然后,本發(fā)明選擇每個相中的最 早電流零點作為用于那個相的目標(biāo)。這些電流零點中的至少一個對于給定 的相是正確的,而其他相將經(jīng)歷比期望的燃弧時間稍長的燃弧時間。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,該方法包括基于所述第一比較和所述第二比較 確定故障類型。 一旦故障發(fā)生,模型的特征M將如何變化取決于故障類 型。該實施例能夠?qū)⑾嚅g故障與相對地故障區(qū)別開。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,該方法包括基于所述第 一比較和所述第二比較
確定故障是2相對地故障還是相間未接地故障。必須使用電流模型中的正
確^lt值,以便對相對地或相間電流情況正確地建模。相對地值和更簡單 的相對地電流模型將不會對相間故障起作用。
容易了解,如所附的這一組方法權(quán)利要求中限定的根據(jù)本發(fā)明的方法 可適于通過具有當(dāng)其在處理器單元上運行時與本發(fā)明方法的步驟相對應(yīng) 的指令的計算M序來執(zhí)行。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面,該目的通過直接裝載到計算機或處理器的內(nèi)存儲器中的計算^序產(chǎn)品來實現(xiàn),該計算機程序產(chǎn)品包括用于當(dāng)在計算 機上運行程序時執(zhí)行根據(jù)所附的一組方法權(quán)利要求的方法步驟的軟件代 碼部分。在計算機可讀介質(zhì)上或通過網(wǎng)^1供計算機程序。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面,該目的通過其上記錄有程序的計算機可讀介 質(zhì)來實現(xiàn),當(dāng)處理該程序時計算機執(zhí)行根據(jù)所附的一組方法權(quán)利要求所述 的方法步驟,并且在計算機上運行該程序。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,該目的是通過如權(quán)利要求16所限定的設(shè)備 來實現(xiàn)。
通過其他權(quán)利要求將該裝置的進(jìn)一步開發(fā)特征化。
這種設(shè)備用于在多相交流電力系統(tǒng)中預(yù)測不對稱故障電流的電流零 點。預(yù)測未來電流過零點時間的主要焦點在于它們可以被用作用于向電路 斷路器發(fā)出同步斷開命令以使具有所選的燃弧時間的電流中斷的目標(biāo)。
這種設(shè)^^還用于預(yù)測在斷續(xù)器的所有相(具有或不具有試圖同步的跳 閘命令)中的期望的中斷電流零點時間,并且如果斷續(xù)器不能在任一或所 有相中進(jìn)行中斷,向后備床護(hù)或后備斷續(xù)器提供信號以完成電流中斷過 程。
現(xiàn)在,參考附圖并通過描述本發(fā)明的不同實施例來更加詳盡地闡述本 發(fā)明。
圖l示出了受控故障中斷的一^f理。
圖2示出了關(guān)于用于電流通路的故障中斷的裝置的框圖,該裝置包括 根據(jù)本發(fā)明實施例的用于預(yù)測電流的未來行為的設(shè)備。
圖3示出了三相交流電力系統(tǒng)中的相移。
圖4、圖5、圖6和圖7示出了在三相交流電力系統(tǒng)中可以發(fā)生的不 同的多相故障電流中斷情況的實例。
圖8示出了用于三相對地故障和三相非接地故障的預(yù)測電流。
圖9a-b示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于預(yù)測在電流通路中的電流的 未來行為的方法。
圖10a示出了在主斷續(xù)器將使通路中的電流中斷而不使用電流零點預(yù)測時的不確定^v變(margin )。
圖10b示出了在主斷續(xù)器將基于根據(jù)本發(fā)明的方法使用電流零點預(yù) 測來使通路中的電流中斷時的不確定裕度。
具體實施例方式
以下,通過實例,將結(jié)合基于電弧的電路斷路器來描述本發(fā)明。電路 斷路器連接到電流通路中以能夠快速地斷開或接通該斷路器并且通過這 樣來分別中斷和建立該電流通路中的電流。受控故障中斷(在下文中表示 為CFI)的主要目標(biāo)是使電路斷路器的滅弧觸點的斷開時刻相對于目標(biāo)電 流過零點(在下文中表示為電流零點)同步,受到在目標(biāo)電流零點之前的 最小可行燃弧時間的約束。電路斷路器還通過保護(hù)系統(tǒng)來控制,該保護(hù)系 統(tǒng)適于確定電路斷路器是否應(yīng)該跳閘并且適于將命令發(fā)送給電路斷路器 以使其斷開。
圖1示出了 CFI的基;MHt原理。附圖示出了在電流通路中開始出 現(xiàn)故障的時間點Tl之前和之后的電源電壓u(t)和電流i(t)。如從圖中看到 的,故障電流(即,在故障已發(fā)生之后的電流通路中的電流)是不對稱的, 并且具有遞減的不對稱性。在時間點T1處,故障電流出現(xiàn)。保護(hù)系統(tǒng)在 時間T2處識別故障。在Tl和T2之間的時間周期被稱為保護(hù)響應(yīng)時間 tpr。t。保護(hù)系統(tǒng)在時間T3發(fā)出斷開信號。T2和T3之間的時間周期被稱 為等待時間twait。從保護(hù)系統(tǒng)發(fā)出斷開命令到斷路器觸點開始彼此分開的 時間被稱為電路斷路器斷開時間t。pen。觸點分離(parting)在T4處開始。 最小燃弧時間Tmin肌對應(yīng)于在電流過零點處成功中斷之前所需的最小時 間。在該實例中的故障電流具有五個電流it^點Zl-Z5。在時間T5處, 電流在電流it^點Z5處中斷。從故障開始到電流中斷的總時間限制是總
的斷開時間Tdear并且持續(xù)經(jīng)過約2-3個周期。
考慮到保護(hù)系統(tǒng)的給定^Mt時間、電路斷路器斷開時間和最小燃弧時 間,CFI的理想目標(biāo)是出現(xiàn)在故障發(fā)生之后的最早的、可行的電流零點。 一旦目標(biāo)被識別并且確定了應(yīng)該使斷路器跳閘,則其就是對電流斷路器相對于其斷開時間的斷開命令進(jìn)行定時(即,"同步")以達(dá)到最小燃弧時間 的情況。因此,控制或延遲來自保護(hù)繼電器的跳閘命令,以使電路斷路器 觸點在對應(yīng)于在觸點分離與選取的目標(biāo)中斷電流零點之間的預(yù)定燃弧時 間的時間處分離。
CFI可以幾乎完全作為傳統(tǒng)保護(hù)系統(tǒng)-電路斷路裝置的軟件附加來實 現(xiàn)。CFI算法理論上可以將相同的測量源用作相關(guān)聯(lián)的保護(hù)系統(tǒng),甚至將 相同的信號處理系統(tǒng)用作保護(hù)系統(tǒng),假定它們是數(shù)字?jǐn)?shù)值類型。因此,根 據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備可以作為傳統(tǒng)保護(hù)系統(tǒng)的軟件附加來實現(xiàn)。
圖2示出了關(guān)于用于電流通路的故障中斷的裝置的框圖,該裝置包括 根據(jù)本發(fā)明實施例的用于預(yù)測電流的未來行為的設(shè)備。圖2示出了所提出 的關(guān)于正常直接跳閘保護(hù)方案的設(shè)備。所提出的發(fā)明會利用相同的釆樣電 流和電壓測量值來與并行地操作保護(hù)繼電器。如果根據(jù)本發(fā)明的設(shè)a照 本發(fā)明中實施的電流模型3Mt電流行為進(jìn)行有效估計,則通過電流模型的 外推來識別未來的中斷電流零點,并且計算用于向斷路器發(fā)出跳閘命令的 等待時間。如果該設(shè)備不能確定有效的電流模型,則可以實施"旁路"策 略。 一種旁路策略是迫使等待時間為零,從而一旦發(fā)送保護(hù)繼電器的跳閘 命令就回復(fù)以使斷路器直接跳閘。另一種旁路策略是阻止受控斷路器的跳 閘并使電流中斷操作轉(zhuǎn)向電力系統(tǒng)中其他地方的"后備"斷路器。
以下,將描述關(guān)于包括三條電流通路la-c的高壓3相系統(tǒng)的本發(fā)明。 然而,本發(fā)明也可應(yīng)用于2相或多相系統(tǒng)。該i殳備包括電流采樣構(gòu)件2, 用于對所有三條電流通路la-c中的電流進(jìn)行連續(xù)地采樣并將電流采樣值 lF保存在三個移動采樣窗中;以及電壓采樣構(gòu)件3,用于對至少一條電流 通路的電壓進(jìn)行連續(xù)地采樣并將電壓采樣值l^保存在移動采樣窗中。故 障中斷裝置包括正常保護(hù)系統(tǒng)處理4,其利用相同的采樣電流和電壓測量 值,但這不是本發(fā)明的一部分。
該設(shè)備還包括計算單元5,用于基于所存儲的電壓值,估計關(guān)于每 條電流通路la-c的電壓的相對地參數(shù)Yx、 ax和相間^^t^y、 axy;以及預(yù) 測器裝置6,用于基于電流的數(shù)學(xué)模型、所估計的相對地M^、 ax和電流采樣值Ip預(yù)測關(guān)于每條電流通路的第一組電流值IP1,并且基于電流
的數(shù)學(xué)模型、所估計的相間^lthy、(^y和所存儲的電流采樣值lp預(yù)測
關(guān)于每條電流通路的第二組電流值IP2。
該設(shè)備還包括比較器8,用于對于每條電流通5^L行所預(yù)測的第一 組電流值Ipi與^M目同時間點開始的電流采^ Ir之間的第一比較Cl,
并且執(zhí)行所預(yù)測的第二組電流值Ip2與^目同時間點開始的電流采斧度IF
之間的第二比較C2;以及評估模塊IO,用于對于每條電流通路,基于第 一比較和第二比較的結(jié)果確定是所預(yù)測的第 一組電流值IP1還是第二電流
值Ip2是對通路中電流的有效預(yù)測。如果所預(yù)測的第一組電流值或第二組
電流值中的任一組被認(rèn)為是有效的,則預(yù)測器裝置被通知使用哪一個模 型,并繼續(xù)基于用于有效的電流值組的M來預(yù)測通路的未來電流值。如 果所預(yù)測的第一組電流值或第二組電流值中沒有一組^L認(rèn)為是有效的,則 可以使用上面提及的"旁路"策略中的一種。
該設(shè)備還包括電流變化檢測器12,用于計算第一比較與第二比較之 間的偏差,并基于此偏差來確定在電流通路中是否發(fā)生了電流變化。電流 變化是例如由于系統(tǒng)中某處的切換導(dǎo)致的電流瞬態(tài)。計算單元5被通知任 一電流通路中的電流變化,并且用于一^通知電流變化發(fā)生,就確定電 流變化開始的時間點,并且用于基于電壓采樣值,估計在電流變化開始的 時間點處的相對地電壓的相角ax和相間電壓的相角axy。預(yù)測器裝置6也 被通知電流變化,以及用于丟棄在變化之前的電流值,并用于基于在電流 變化之后采樣并存儲的電流值預(yù)測未來電流值。
電流變化檢測器12用于例如使用在WO 2006/043871的圖7中所描 述的相同趨勢分析方法,基于Cl或C2的值的變化來確定在電流通路中 是否發(fā)生了故障。
通知計算單元5發(fā)生了故障的情況。計算單元5用于一J9^r測到故障, 就調(diào)整關(guān)于電流通路的相對地電壓的相移yx以及電流通漆t(yī)間的相間電 壓的相移yxy。
評估模塊10還用于基于對所有電流通路的第一比較確定在故障中所涉及的相的數(shù)量,并且在存在三相故障的情況下確定是否存在中斷一條電
流通路的電流的三相故障。評估模塊10還用于基于第一比較和第二比較 確定故障的類型,并且基于第一比較和第二比較,確定故障是2相對地故 障還是相間未接地故障。關(guān)于故障類型的信息是例如從評估模塊傳送至顯 示單元并向操作者顯示.
該設(shè)備還包括it^點估計單元14,用于基于所預(yù)測的電流估計對于 電流通路的可能中斷電流零點。在存在三相故障且一條電流通路的電流已 中斷的情況下,it^點估計單元14用于基于用于預(yù)測有效的電流值組的 電流模型和M,估計關(guān)于剩余電流通路的可能中斷零點。
該設(shè)備還包括等待時間估計單元16,用于計算在向電路斷路器發(fā)出 跳閘命令之前的等待時間。這還需要輸入斷路器斷開時間和目標(biāo)燃弧時 間,框19。這樣的輸入可以被編入程序,但另外也可以通過來自斷路器 的測量值(例如,表明斷路器斷開時間變化的輔助接觸時間)或者電流的 測量值來更新,以檢查實際的燃弧時間。
該裝置還包括控制裝置18,用于一旦命令中斷電流通路中的電流, 則基于所估計的電流過零點來控制布置在電流通路中的斷續(xù)裝置的動作, 以使電流中斷最優(yōu)化。
該系統(tǒng)連續(xù)地對數(shù)據(jù)進(jìn)行釆樣,并且更新其對未來目標(biāo)電流零點時間 和相關(guān)聯(lián)的等待時間的預(yù)測。當(dāng)電流模型特別針對不對稱故障電流時,它 還可以用于正常的電阻負(fù)載電流或電抗性負(fù)栽電流。以下,進(jìn)一步描述電 流建模估計計算。
用來區(qū)分相對地故障情況和相間故障情況的是驅(qū)動電源電壓,參見圖 3。在相對地故障(涉及1相、2相或3相對地)中,驅(qū)動電源電壓是在 每個相中的各個相對地電壓。在電力系統(tǒng)中,這三個電壓是對稱的,并且 相對于彼此位移120電角度。相間電壓是在任意兩個相對地電壓之間的電 壓。這些相間電壓僅與2相未接地故障、相間未接地故障相關(guān)。這些電壓 關(guān)系甚至在故障狀況期間也保持相同。僅需要追蹤相對地電壓中的 一個和 相應(yīng)的相位序列(被稱為"相位旋轉(zhuǎn)(phsase rotation)"或"相序(phasesequence)"),并且所有其他的相對地電壓和相間電壓的相位行為(phase behavior)將是已知的。可替換地,可以分別測量并追蹤所有的相對地電 壓和相間電壓,^ail是非常昂貴的。
對于對稱的多相系統(tǒng)的驅(qū)動電源"x"電壓,相對地電壓Ux(t)可以按 照一般形式通過等式1來描述,
ux(t) = UpKx.sin(①t + ax + Yx) (1)
其中,UpKx是峰值電壓, (0是角頻率,
t是時間,
(Xx是在故障開始(對應(yīng)于時間t一)時的電壓的角度,以及
Yx是相位相對于參考時間系矢量(reference time frame vector)的 相移,例如,對于三相對稱系統(tǒng),相對地電壓的yA=0 ("參考"相位), yb=-23t/3, Yc=-4tt/3,如圖3所示。
相間電壓Uxy(t)可以通過等式2描述,
uxy(t) = UpKxy.sin(o)t + axy + yxy) (2)
其中,UpKxy是峰值電壓,
dxy是在故障開始時的相間電壓的角度,以及
Yxy是相位相對于參考時間系矢量的相移,例如,對于三相對稱系
統(tǒng),相間電壓的Yab=+tt/6 ("參考"相位),YBC=-7i/2, yca=-7tt/6,如圖3 所示。
基于以等式l的形式定義的相對地電壓,在導(dǎo)體"x"中的相關(guān)糾目 對地電流Ut)可以通過等式3來描述
ix(t〉 = Ifpkx.[ sin(o)t + ax - <|)x + yx) - sin(ax + yx - <K). e(畫"")]+ (3) ■ (-t/")
IPFaX,其中,t-時間
lFPKx 為電流的蜂,值 (O是系統(tǒng)角頻率 (^是故障電流的相角
ax是在故障開始(對應(yīng)于時間1=0)時的相關(guān)聯(lián)的相對地電壓的角
度
Yx是相關(guān)聯(lián)的相對地電壓相對于參考時間系矢量的相移,
Tx-Lx/Rx是驅(qū)動電源到故障(driving source-to-fault)電感(Lx)與電 阻Rx的比。
基于以等式2的形式定義的相間電壓,在相間非接地故障期間在導(dǎo)體 "x"和"y"中的相關(guān)聯(lián)電流ixy(t)可以通過等式4來描述
ixy(t) = Ifpkx.[ sin(cot + axy ■ " + yxy) ■ sin(axy + yxy隱e" (4)
+ lPFaX. e"一
其中,
axy是在故障開始時的相關(guān)聯(lián)的相間電壓的角度,
Yxy是相關(guān)聯(lián)的相間電壓相對于參考時間系矢量的相移。
忽略故障前的電流,可替換的電流模型為
ixW = 'FPKx'[ sin(wt + ax ■ fx + 9x) _ sin(ax + gx - fx). e(德)]
假設(shè)用于初始DC分量值Do的單獨估計器,另 一個可替換模型為
ix(t) = lFPKx-[ sin(wt + ax誦fx + gx)] - D。.e(德) 假設(shè)"恒定"的DC分量值Dx,可替換模型為
ix(t) = lFPKx國[sin(wt + ax國fx + gx)] 一 D0 如果分別測量所有相對地電壓和相間電壓并^^用完全分開的關(guān)于lt值的相位特定時間矢量,則可以刪去相移(yx)項
ix(" = 'FPKx.[ sin(wt + ax - fx) - sin(ax- fx). e(剩]+ lPFax. e(國闊
請注意,電流等式的以上形式還需要"正確的"相對地或相間驅(qū)動電 壓錄值。
大體上,用于電流模型的重要14^分量是"對稱"AC項(正弦或余
弦函數(shù))和"不對稱瞬態(tài)"項(具有指數(shù)函數(shù))的結(jié)合,這是因為這些函
數(shù)被AC電力系統(tǒng)行為特征化。
所提出的算法基于由以上等式描述的電流模型的特征參數(shù)的確定。在 等式3和4中將確定的關(guān)鍵的未知特征參數(shù)包括a、 d>、 y和t。應(yīng)該清 楚,小和t是通過L、 R和co而相關(guān)的。在必須計算^的短時瞬態(tài)持續(xù)
時間,個i殳電力系統(tǒng)頻率是恒定的。
多種方法可以應(yīng)用于嘗試并確定未知的特征^lt,例如,卡爾曼濾波 器技術(shù),高斯消去技術(shù)等。已選擇并^Ji現(xiàn)適合的是基于最小均方回歸分 析的方法?;谧钚【?在下文中稱為LMS)的算法的優(yōu)點包括數(shù) 據(jù)窗大小的靈活性、噪聲容限和相對直接的數(shù)學(xué)算法。
圖4、圖5、圖6和圖7示出了在三相交流電力系統(tǒng)中可以出現(xiàn)并且 所提出的發(fā)明為其提供解決方案的不同的多相故障電流中斷情況的實例。
圖4示出了三相對地故障(即,相對地類型的故障)的中斷的實例。 在該實例中,相"A"被視為是"參考"相,這意味著對于時間1=0相移 Ya=0。參照相"A"設(shè)置關(guān)于相"B"和"C"的相移Yb、 Yc參數(shù)。所提 出的算法利用Y和a參數(shù)值作為輸入,用于估計對于每個相電流的其他特 征M值(諸如,d)、 t和IFPK)并生成電流模型,然后估計未來的目 標(biāo)中斷電流零點時間。由于該實例是針對涉及從電源接地的故障,因此在 每個故障相上,每個電流在電流零點時間處中斷,而與其他相無關(guān)。
圖5示出了沒有接地的三相故障的中斷實例,即,相間類型的故障。 相移Ya、 Yb、 Yc和相角aA、 aB、 ac的^lt值與圖4中所示的實例相同, 并且電流具有如圖4中所示的實例中一樣的行為,直到相電流中的第一個在相"A"的此情況下中斷。由于在故障位置處不存在接地,所以剩余的 兩個未中斷的相必須對電流進(jìn)行移動以維持對稱性,這是因為在沒有接地 時,在對稱系統(tǒng)中所有電流的總和必須總是為零。同樣地,在至今未中斷 的相中的電流移動到相反相,這類似于相間故障狀況。Ab,是在初相被中 斷之后中斷終相的相移。
在此情況下的主要控制問M在初相電流被中斷之前,所有相中電流 的行為是相同的,即,在初相中斷之前,不能區(qū)別三相對地故障(即,相 對地故障)與三相未接地故障(即,相間故障),并且由于必須盡快中斷 故障,所以等待中斷初相以調(diào)整對中斷終相的控制是不可接受的。所提出
的發(fā)明通過實現(xiàn)用于中斷終相的折衷目標(biāo)解決方案來解決該問題。本發(fā)明 識別中斷的初相,然后,對于剩余的相,估計它們在接地情況和非接地情 況下可能的中斷電流零點。然后,本發(fā)明選擇每個相中最早的電流零點作 為該相的目標(biāo)。這些電流零點中的至少一個對于給定相將是正確的,而其 他相將經(jīng)歷比期望的燃弧時間稍長的燃弧時間。在非最佳相中的較長燃弧 時間應(yīng)在電路斷路器的目標(biāo)燃弧時間裕度之內(nèi)。這在圖8中示出。在附圖 中,A相在ZC1處被中斷。從圖中看出,關(guān)于B相和C相的相對地21、 23和相間情況20、 22的預(yù)測電流^1相同的,直到A相的電流被中斷。在 A相的電流中斷之后,電流預(yù)測將開始偏離。B相在ZC3處被中斷,以 及C相在ZC2處被中斷,ZC3和ZC2是在每一個終相中的最早預(yù)測電 流零點。
圖6示出了兩相對地故障的實例。相"A"仍然;l相對于時間t=0的
"參考"相,并且設(shè)置了關(guān)于其他相的Y和a的M值。由于該故障涉及 接地,所以兩個故障相中的每一個中的電流獨立地工作。
圖7示出了關(guān)于圖6的在相同相和相同時間點的故障實例,但是在圖 7中,故障在相"B"和"C"之間,而沒有接地,即,是相間類型的故 障。由于在該故障情況下不存在接地,并且在故障相中的總電流必須為零, 所以在圖中示出了對于該情況的有效等效電路。相"A"沒有出故障并且 在電源處接地,以及負(fù)栽和運轉(zhuǎn)均正常。相"B"和"C"由于故障而連接,并且故障電流^L相間電壓"UBc(t)"驅(qū)動。實際上,相"B"和"C" 通過不接^目間故障連掩^并成其自身的單相"等效"電路,該電路具有 作為等效電源電壓的uBC(t)。盡管對于本發(fā)明的方法,相"A"仍然是總
的"參考"相,但是該故障情況的驅(qū)動電源電壓為"UBc(t)",因此必須調(diào)
整"B"和"C"相的Y和a的參數(shù)值。
所提出的方法的新穎特征在于在等式l-4中描述的電壓和電流的一般
等式形式對于所有故障情況是相同的。僅需要調(diào)整Y項和a項的值,以管 理某些故障類型。具體地,僅需要考慮兩種主要的故障分組,涉及接地的 故障和不涉及接地的故障。因此,本發(fā)明針對這些情況來計算電流模型的
M值,并且評估這些值中的哪一個與實際采樣電流值最匹配。僅需JHt 于三種相故障來實現(xiàn)用于中斷終相的折衷方案。
圖9a-b是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的方法和計算機程序產(chǎn)品的流程 圖。應(yīng)該理解,流程圖的每個框均可以通過計算;^序指令實現(xiàn)。對于每 個相電流重復(fù)圖9a-b中所示的步驟,理想上彼此并行。
在所有相上的電流測量值均在移動釆樣窗中被連續(xù)地釆樣。在至少一 個相中的電壓測量值在移動采樣窗中被連續(xù)采樣。由于能夠基于一個相的 電壓測量值計算其他相中的電壓和相間的電壓,所以測量一個相中的電壓 U夠的。在該系統(tǒng)中,對于每個相,重復(fù)圖9中描述的算法。在圖9 中描述的算法的必需輸入值是相中的電流采樣值,框30,以;M目對地電 壓的采樣值或計算值,和相間電壓的采樣值或計算值,框31、 32。
電壓測量值用于獲得電力系統(tǒng)角頻率co、參考系相移y和故障開始相 角a的值。大概存在幾種管理該電壓參考方面(aspect)的方式。通常都 不得不將電壓與公共時間矢量參考系(common time vector frame of reference)聯(lián)系,即,相對于>^共時間矢量具有正確的相移Y值。 一種方 法是簡單地將"A"相設(shè)置為"參考相",因此,對于t4有Yf0。在對 稱的平衡網(wǎng)絡(luò)中,其他相的相對相移Y值應(yīng)該相對于彼此保持固定,因而 相對A相是固定的。同樣地,該方法將通過僅測量一個相(例如,A相) 上的電壓來工作。 一種方法還可以理論上僅測量一個相間電壓并根據(jù)該相間電壓來調(diào)整相移y和相角a的值。
一種方法還可以測量相對地和/或相間電壓,并且基于估計在對于每 個正弦電壓的波形上到同一點的相移Y的普通定義,例如,當(dāng)在上升的過 零點上電壓=0的情況下, 一種方法可以測量相對于時間t=0的相移。測 量電壓還具有能夠維持對電力系統(tǒng)頻率(其實際上設(shè)置了等式中co的值) 進(jìn)行檢查的益處。
相間電壓也可以通過最普通的方法來直接測量,其可以通過減去相關(guān) 的相對地電壓來計算。
基于相對地電壓的值來估計相對地參數(shù)^和ax的值,框34;并J^ 于相間電壓的值來估計相間^Yxy和axy的值,框35?;谒烙嫷南?間參數(shù)和相對地參數(shù)以及電流值來估計電流模型的剩余未知^0^t值,諸如
電流的"^值Ij^K、驅(qū)動電源到故障電感電阻比T和電流的相角①,框36、
37。例如,通過最小均方方法來估計特征^IL
完整的一組估計參數(shù)值被應(yīng)用于通過等式3和等式4描述的電流模 型,以構(gòu)成測量電流的兩個估計值。基于由等式3描述的電流的數(shù)學(xué)模型、 所估計的相對地參數(shù)Ux和電流采樣值來預(yù)測第一組電流值,框39。基 于由等式4描述的電流的數(shù)學(xué)模型、所估計的相間^ Yxy、 c^和所存儲 的電流采樣值來預(yù)測第二組電流值,框38。
現(xiàn)在,應(yīng)當(dāng)確定是由等式3描述的包括相對地參數(shù)的模型還是由等式 4描述的包括相間M的模型為有效模型。這通過將第一組預(yù)測電流值和 第二組預(yù)測電流值與M目同時間點開始的電流采^Ni進(jìn)行比較來完成。這 使得確定是第 一組預(yù)測電流值、第二組預(yù)測電流值還是兩組預(yù)測電流值為 通路中的有效電流預(yù)測成為可能,框40、 41。存在幾種建立的應(yīng)用于線 性回歸以JiH^漠型對于采樣數(shù)據(jù)的適合性或相關(guān)性的統(tǒng)計方法。大多數(shù)這 種測試都是從分析模型函數(shù)與釆樣數(shù)據(jù)組之間的殘差得到的。對線性回歸 模型的已知測試是所謂的"F0假設(shè)檢測"或者稱為"回歸顯著性的檢驗", 如由Montgomery Douglas C.和Runger George C.在1999年紐約的John Wiley&Sons公司的"Applied Statistics and Probability for Engineers"笫
25二版中所描述的。
將測量的電流值與所估計的電流值進(jìn)行比較(在通常的時間范圍內(nèi))
以例如l吏用誤差分析、統(tǒng)計相關(guān)性或差異分析來^JE所估計的模型電流的 精確性。對于相對地和相間M組電流模型的這種比較產(chǎn)生了一些值,例 如,"F01"和"F02",接著可以對其進(jìn)行比較以確定哪一個^組應(yīng)被用 于未來電流行為的外推?;?F01"和"F02"的值,還能夠確定是否 有所預(yù)測的電流中的任一個是有效預(yù)測,框43。如果所預(yù)測的一組電流 中沒有一個被認(rèn)為是有效的,且存在不能預(yù)測的電流故障,則可以使用之 前描述的"旁路"路線,或者測量和計算設(shè)備中存在故障,則例如可以產(chǎn) 生警報。
如果一組預(yù)測電流值被認(rèn)為是有效的,則包括用于預(yù)測有效的一組電 流值的M的模型被用于未來電流行為的外推。如果所預(yù)測的兩組電流值 都被認(rèn)為是有效的,則基于"F01"和"F02"之間的比較來選擇包括用 于預(yù)測最有效的電流預(yù)測的參數(shù)的模型,并將其用于未來電流行為的外 推,框44。
測量的電流值與所估計的電流值之間的比較結(jié)果(例如,"F01"、 "F02")還可以用于檢測電流變化,諸如檢測故障瞬態(tài),框46。如果檢 測到大的電流變化,則調(diào)整采樣窗以使在該變化之前的時間點開始的電流 數(shù)據(jù)被丟棄,框48,相角a和相移y被更新,如WO 2006/043871中所描 述的(如圖7所示),框50,并JL基于更新的^來預(yù)測通路電流的未來 值,框52。
在啟動時,例如,當(dāng)首先驅(qū)動斷路器閉合到系統(tǒng)時,可以計算相移y, 使得三相接近同步,即,"t=0",例如,其中,A相電壓上升為零,從而 (U和Ya等于零,以;M目對于作為參考的A相來調(diào)整其^目的其他a和y 值。
同樣,在啟動時,相間a和y值被設(shè)置為與相對地a和y值相同,使 得圖9a-b的左手側(cè)和右手側(cè)應(yīng)達(dá)到相同的估計d)以及其他參數(shù)值以及相 同的估計電流。因此,F(xiàn)01和F02值將是相同的,直到故障發(fā)生。如果故障是兩相、相間未接地故障,則在調(diào)整圖9a-b流程圖的左手側(cè)的a和y 值之后,F(xiàn)02的結(jié)果最終將大于F01的結(jié)果。
如果所估計的電流被認(rèn)為足夠精確,則對其進(jìn)行外推以發(fā)現(xiàn)中斷可能 發(fā)生的后續(xù)可行未來電流零點。該系統(tǒng)可以基于預(yù)先選擇的準(zhǔn)則(例如, 包括最快中斷時間、最大電弧整體^^ ^ (maximum arc integral savings ) 或優(yōu)選的di/dt比率)來選擇最適當(dāng)?shù)碾娏髁泓c。
基于識別的目標(biāo)中斷電流零點、電路斷路器斷開和目標(biāo)燃弧時間來計 算用于使電路斷路器的跳閘信號延遲的等待時間。
一旦等待時間為零并且相關(guān)聯(lián)的保護(hù)(和/或控制)系統(tǒng)已確定斷路 器將跳閘,則跳閘命令就M送到電路斷路器。
在以上系統(tǒng)中構(gòu)建其他特征,以檢測故障開始(故障類型檢測,即, 1/2/3相對地或相間),基于最早的可能中斷或最低電弧整體應(yīng)力選擇目標(biāo) 電流零點,包括終相的電流零點估計以對非有效接地系統(tǒng)進(jìn)行中斷,并且 在可接受電流估計建模在保護(hù)系統(tǒng)激活時間內(nèi)不能實現(xiàn)的情況下,控制監(jiān) 督以允許同步控制的旁路。
一旦故障發(fā)生,則其取決于哪一種類型的故障、y和a值將如何變化。 故障的發(fā)生將意味著測量的電流和所估計的電流將開始不同。這將通過 FO趨勢函數(shù)檢查來檢測,實際上為簡單起見,僅使用每個相中的F01值 來進(jìn)行追蹤。 一旦算法檢測到故障,其就會基于其來自故障開始時刻的 F01趨勢函數(shù)的估計值丟棄故障前的數(shù)據(jù),并且開始收集從故障開始的時 間點開始的數(shù)據(jù)。該算法還將基于故障開始時刻更新其關(guān)于相對地和相間 的a值。
由于相對地值一般總是"有效的",但可能不"相關(guān)"(例如,如果其 結(jié)果是相間故障),所以左手側(cè)的y值不會變化。然后,只在涉及僅兩個 相的情況下,基于在故障中涉及那兩個相,來調(diào)整相間y和a值。
在任意故障中涉及的相的數(shù)量通過檢測哪些F01值"觸發(fā)"故障事 件來容易地確定。僅故障相的F01值將"有反應(yīng)"。因此,可以從此獲知該故障是1相、2相還是3相。在2相故障的情況下我們需要對F01和 F02結(jié)果再次進(jìn)行比較,以區(qū)分2相對地故障和相間未接地故障。
由于不知道下一次故障是否只是2相的以;M目間故障的情況,所以實
際上不值得試圖在故障發(fā)生之前調(diào)整相間Y和a值。對于任意一個相,可 以存在兩個可能的組合,例如,假i更我們調(diào)整關(guān)于"A"相與另一個相上 的故障的y和a值。其也許是"AB"故障、或者"AB-e"或"CA"或"CA-e" 故障。
關(guān)于"XX"故障的Y和a值不同于關(guān)于"XX-E"故障的Y和a值。 此外,根據(jù)以上實例,關(guān)于"AB"故障的Y和a值與關(guān)于"CA"故障的 Y和a值不同。
基于對在這兩相故障中涉及哪些相的識別,適當(dāng)?shù)卣{(diào)整相間y和a 值。在這些值對于對稱三相系統(tǒng)是已知的意義上,這些調(diào)整是"固定的", 但是我們并不完全了解在故障實際發(fā)生之前使用了哪些值。
"默認(rèn)"(啟動)輸入的Y值假設(shè)"XX-E"情況比"XX"情況更有 可能,所以圖9的右手側(cè)將成為正確的解決方案。
當(dāng)相間故障發(fā)生時,算法進(jìn)行并行計算,圖9a-b的右手側(cè)假設(shè)"XX-E" 情況,產(chǎn)生F01結(jié)果,以及圖9a-b的左手側(cè)假設(shè)"XX"情況,產(chǎn)生F02 結(jié)果。如果F02結(jié)果大于F01結(jié)果,則我們了解到其是"XX"情況并基 于此進(jìn)行進(jìn)一步預(yù)測。
接下來是將最小均方回歸法應(yīng)用為一種確定用于給定電流模型的參 數(shù)值的可能手段的詳細(xì)描述。如以上提及的,其他方法(例如,卡爾曼濾 波)也可以應(yīng)用于相同目的或功能。
可以將等式(3)按照(5)來進(jìn)行正交因式分解,
ix《t》=Kx1,sin(cot) + Kx2細(xì)闊-Kx2. eH' Kx3) + lPF< , (5)
Kx3)
其中
28<formula>formula see original document page 29</formula>
忽略故障前電流項并使用指數(shù)項的一階泰勒級數(shù)逼近,則等式(5 可以進(jìn)一步近似為(11),
<formula>formula see original document page 29</formula>
然后,(11)中的Xx系數(shù)可以通過應(yīng)用最小均方矩陣法來得到,如由 (12)、 (13)和(15)所描述的,<formula>formula see original document page 29</formula>
其中,n是處理的當(dāng)前數(shù)據(jù)iMNi的數(shù)量,<formula>formula see original document page 29</formula><formula>formula see original document page 30</formula>(14)
以及I&,Xx2Xxa X』T是所求解的未知系數(shù)的矢量。
由(12)的解得到的關(guān)鍵結(jié)果是項Xd和Xx2,其為由(15)和(16)
給定的一般形式,
Xxi = Ifx . cos(yx -傘x) Xx2 = -Ifx . sin(yx -令x)
《15)
(16)
xxl和xx2項提供了采樣電流的對稱分量的正交項,而xrf和xx4項提
供了采樣電流的不對稱(一般)分量的線性逼近。
通過包括在(5)的因式分解中的^項來管理對于每個相關(guān)聯(lián)電流的 相應(yīng)驅(qū)動電源電壓的參考系。
已知ax和I,可以通過(17)和(18 )在相特定項中得到Kxl和Kx2,
Kx1 = Xx1.cos(ax) + Xx2.sin(ax) Kx2 = Xx1.sin(ax) - Xx2.cos(ax)
通過使用Xxl和Xu按照(19)直接得到K:
(17)
(18)
.x3.
(19)
然后,可以將Kx項、Yx和IpFax應(yīng)用于(5),以獲M個相的采樣電 流的逼近。這些逼近實際上可以在時間上進(jìn)行外推,因此,可以用于所估 計的未來電流零點時間,其可以被用作受控故障中斷的目標(biāo)。
例如通it^目對于關(guān)于這種兩相故障的相關(guān)斜目間電源電壓調(diào)整和&值,可將上述方法同樣地應(yīng)用于未接i^目間故障。
應(yīng)用于此方法的數(shù)據(jù)采樣窗管理、估計電流相關(guān)性、差異分析檢查
("F0檢查")、"F0趨勢"故障開始檢測(otx檢測)和目標(biāo)電流零點時間 估計步驟與專利申請PCT/SE2005/001508中描述的步驟基4^目同,但被 應(yīng)用在所有的三相上。
所有的該方法的步驟以及參照圖9a-b所描述的任何子步驟序列都可 以通過編程的計算機設(shè)備來控制。此外,盡管以上參考附圖描述的本發(fā)明 的實施例包括計算機設(shè)備和在計算機設(shè)備中執(zhí)行的過程,但是本發(fā)明因而 還延伸為計算M序,特別是適于將本發(fā)明用于實踐的在栽體上或中的計 算M序。該程序可以為源代碼、目標(biāo)碼、諸如為部分編譯形式或適用于 實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的過程的伶河其他形式的代碼中間源(code intermediate source)和目標(biāo)碼。
本說明書中包含的術(shù)語"包括"被用于表示所陳述的特征、整體 (integer)、步驟或組件的存在。然而,該術(shù)語沒有排除一個或多個其他 特征、整體、步驟或組件或者其組合的存在或增加。
該方法還可以通過簡單地預(yù)測直接跳閘(即,非目標(biāo)或非同步跳閘) 的斷路器應(yīng)該在每個相或電流通路中在哪個電流零點進(jìn)行中斷來實現(xiàn)改 進(jìn)(即,更快)的斷路器故障檢測。圖10a示出了在沒有進(jìn)行電流和電流 零點的預(yù)測時對于主斷續(xù)器何時將中斷通路中的電流的不確定5^度。如果 沒有進(jìn)行電流零點的預(yù)測,則不能確定地預(yù)測主斷續(xù)器應(yīng)何時中斷。圖 10a中的區(qū)域60示出了斷續(xù)器可中斷電流的可能電流零點。箭頭61和62 表示在不進(jìn)行電流零點預(yù)測的情況下對于主斷續(xù)器將何時中斷的不確定 裕度。
現(xiàn)在,不進(jìn)行這種精確預(yù)測,結(jié)果是僅對預(yù)期的最大電流中斷時間進(jìn) 行粗略近似。當(dāng)在粗略估計的預(yù)期最大中斷時間之后電流仍被檢測為正在 電流通路中流動時,進(jìn)行所謂的后備保護(hù)方案和后備跳閘操作。如果期望 實現(xiàn)中斷的第一斷續(xù)裝置(出于某些原因)沒有這樣做,那么預(yù)期的最大 中斷時間的粗略度導(dǎo)致在故障電流的中斷上的較長延遲。因此,總的來說
31故障在電力網(wǎng)上仍保持較長時間,這增加了將使電力網(wǎng)變得不穩(wěn)定的風(fēng)險 (這是由于長時間維持高故障電流的難度),并且導(dǎo)致所謂電力網(wǎng)的"崩 潰"以及大規(guī)模電力損耗或斷電。
可以使用用于上述過程中的所有或部分過程的可替換方法,從而可以 將電流建模為具有各種^的函數(shù),并且這些^通過各種方法確定,仍 然產(chǎn)生了電流模型,該電流模型用于預(yù)測電流的未來行為以及例如預(yù)測未
來電流it^點時間,然后這些未來電流it^點時間用于使跳閘命令同步以 便實現(xiàn)預(yù)先選擇的燃弧時間,例如,用于相角估計的著名的卡爾曼濾波技 術(shù)或者用于故障類型分類的人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò),例如,應(yīng)用在一些現(xiàn)代的數(shù) 字保護(hù)繼電器中。
所提出的方法可以精確地預(yù)測所預(yù)期的中斷電流零點時間,從而減小 為后備保護(hù)或后備跳閘所留出的緩沖時間,以及減少在第一斷續(xù)器不能中 斷的情況下的總故障持續(xù)時間,從而減少由于斷續(xù)器的故障而導(dǎo)致的大規(guī) 模斷電的風(fēng)險。圖10b示出了關(guān)于主斷續(xù)器使用基于根據(jù)本發(fā)明的方法的 電流零點預(yù)測對于何時中斷通路中的電流的不確定裕度。如^t通路中的 電流和電流零點進(jìn)行預(yù)測,則能夠以合理確定地預(yù)測何時應(yīng)當(dāng)中斷主斷續(xù) 器。圖10b中的區(qū)域66示出了斷續(xù)器可能中斷電流的可能電流零點。箭 頭65和66表示對于主斷續(xù)器利用根據(jù)本發(fā)明的電流預(yù)測和電流零點預(yù)測 何時進(jìn)行中斷的不確定裕度。從圖10a和圖10b看出,如果利用根據(jù)本發(fā) 明的方法來預(yù)測電流和電流零點,則顯著地減小了不確定^v變。
權(quán)利要求
1.一種用于預(yù)測在多相交流電力系統(tǒng)中形成相的電流通路中的電流的未來行為的方法,所述方法包括-連續(xù)地保存對于所述電流通路中的至少一條的電壓(v(t))的采樣值,-連續(xù)地保存對于所述電流通路中的每一條的電流(i(t))的采樣值,其特征在于,所述方法還包括,對于所述電流通路中的每一條-基于保存的電壓值估計對于所述電流通路的相對地電壓(vx(t))的一個或多個相對地參數(shù),諸如相角(αx);-基于估計的相對地參數(shù)、所述電流的采樣值和包括一個或多個特征參數(shù)的電流數(shù)學(xué)模型,預(yù)測第一組電流值,該參數(shù)具有取決于其是根據(jù)相對地參考系還是根據(jù)相間參考系進(jìn)行評估的不同值;-執(zhí)行在第一組預(yù)測電流值與從相同時間點開始的所述電流的采樣值之間的第一比較;-基于所述保存的電壓值,估計對于在所述電流通路之間的相間電壓(vxy(t))的一個或多個相間參數(shù),諸如相角(αxy);-基于所述電流數(shù)學(xué)模型、估計的相間參數(shù)和保存的電流的采樣值,預(yù)測第二組電流值;-執(zhí)行在第二組預(yù)測電流值與從相同時間點開始的所述電流的采樣值之間的第二比較;基于所述第一比較和所述第二比較的結(jié)果,確定是所述第一組預(yù)測電流值為通路中的所述電流的有效預(yù)測還是所述第二組預(yù)測電流值為通路中的所述電流的有效預(yù)測;以及-如果所述第一組預(yù)測電流值或所述第二組預(yù)測電流值中的任一組被認(rèn)為是有效的,則基于用于預(yù)測有效的一組電流值的所述模型和參數(shù)來預(yù)測通路的所述電流的未來值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所i^目對地^包括對于所述 電流通路的相對地電壓(vx(t))相對于參考相位的相移(yx),以及所勤目 間參數(shù)包括所述電流通路之間的相間電壓(vxy(t))相對于參考相位的相移(Yxy)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其中,所&目對地M包括對于所述電流通路的相對地電壓(vx(t))的相角(ax),以及所^目間參數(shù)包 括所述電流通i^J'司的相間電壓(Vxy(t))的相角(axy)。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中,所述方法包括計 算所述第一比較和所述第二比較之間的偏差,并且基于所述偏差,確定在 所述電流通路中是否發(fā)生了所述電流的變化。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中,所述方法包括 一旦險測到在 所述電流通路中發(fā)生了所述電流的變化,就調(diào)整估計的所勤目間電壓的相 移(yxy)和估計的所勤目對地電壓的相移(Yx)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中,所述方法包括一JS^測到在 所述電流通路中發(fā)生了所述電流的變化,則確定所述電流的變化開始的時 間點,并基于所述電壓的釆#^,估計在所述電流的變化開始的時間點處 所^目對地電壓的相角Ux)和所W目間電壓的相角(axy)。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中,將對于電流通路的 所述電流(i(t))的采樣值保存在移動窗內(nèi),并且所述方法還包括 一旦 檢測到在所述電流通路中所述電流發(fā)生了變化,就調(diào)整用于所述電流的移 動窗,以丟棄在所述電流的變化之前的電流值,并且基于在調(diào)整后的移動 窗中的當(dāng)前值預(yù)測所述電流的未來值。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中,所述方法包括基 于存儲的電流的采樣值和估計的對于所述電壓的相對地參數(shù)來估計對于 所述電流的一個或多個特征^,并且基于所述電流的數(shù)學(xué)模型、估計的 相對地^lt和對于所述電流的特征M來預(yù)測所述電流的未來值。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中,所述方法包括基 于所述第一比較和所述第二比較之間的偏差來確定在所述電流通路中是 否發(fā)生了故障,以及基于對于所有電流通路的所述第 一比較來確定所述故 障中涉及哪個相。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中,所述方法包括確定是否存 在三相故障,在存在三相故障的情況下估計第一相要中斷的電流零點的 時間,基于所述模型以及所W目對地M和所^目間參數(shù)來估計對于剩余 的兩條電流通路的可能中斷電流零點,以及選擇所述剩余通路中的每一條中估計的電流零點中最早的 一個來進(jìn)行中斷。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中,所述方法包括 基于所述第 一 比較和第二比較之間的偏差來確定在所述電流通路中是否 發(fā)生了故障,并且基于所述第一比較和所述第二比較來確定是存在相間故 障還是存在相對地故障。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中,所述方法包括 基于所預(yù)測的電流的未來值估計所述故障電流的 一個或多個未來過零點 (Zl-Z5),并且基于所估計的過零點控制布置在所述電流通路中的中斷裝 置的動作,用于根據(jù)命令中斷所述電流,以使電流中斷最優(yōu)化。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法,其中,所述方法包括 為斷續(xù)器估計所有相上的期望中斷電流零點時間,并且在所述斷續(xù)器不能 在任一或所有相上進(jìn)行中斷的情況下,將信號提供給后備床護(hù)或后備斷續(xù) 器以完成電流中斷過程。
14. 一種可直接裝載到計算機的內(nèi)存儲器中的計算;t^呈序產(chǎn)品,包括 用于執(zhí)行權(quán)利要求1-13中任一項所述的步驟的軟件。
15. —種計算機可讀介質(zhì),具有記錄于所述計算機可讀介質(zhì)上的程序, 其中,當(dāng)在計算機上運行所述程序時,所述程序使所述計算機執(zhí)行權(quán)利要 求1-13中任一項所述的步驟。
16. —種用于預(yù)測在多相交流電力系統(tǒng)中形成相的電流通路(la-c ) 中的電流的未來行為的設(shè)備,所述設(shè)備包括國第一構(gòu)件(3),適于對所述電流通路中的至少一條的電壓(v(t))進(jìn) 行連續(xù)采樣并保存所述電壓的采樣值,-第二構(gòu)件(2),適于對所述電流通路中的每一條的電流(i(t))進(jìn)行 連續(xù)采樣,并保存所述電流的釆樣值,其特征在于,所述設(shè)備還包括-計算單元(5),適于基于保存的電壓值,對于每條電流通路,估計對于相對地電壓(vx(t))的一個或多個相對地參數(shù),例如相角(ax),以 及對于所述電流通路之間的相間電壓(vxy(t))的一個或多個相間參數(shù), 例如相角(axy),-預(yù)測器裝置(6),用于基于估計的相對地^、所述電流的采樣值 和包括一個或多個特征參數(shù)的電流數(shù)學(xué)模型來預(yù)測對于每條電流通路的 第一組電流值,其中,這些^具有取決于其是根據(jù)相對地參考系還是根 據(jù)相間參考系進(jìn)行評估的不同值,并且基于所述電流數(shù)學(xué)模型、估計的相 間參數(shù)和保存的電流的采樣值,預(yù)測對于每條電流通路的第二組電流值,-比較器(8),用于執(zhí)行在第一組預(yù)測電流值與^目同時間點開始的 所述電流的采樣值之間的第一比較,并且執(zhí)行在第二組預(yù)測電流值與W目 同時間點開始的所述電流的采樣值之間的第二比較,以及評估模塊(IO),用于基于所述第一比較和所述第二比較的結(jié)果,確 定是所述第一組預(yù)測電流值為通路中的所述電流的有效預(yù)測還是所述第 二組預(yù)測電流值為通路中的所述電流的有效預(yù)測,并且如果所述第 一組預(yù) 測電流值或所述第二組預(yù)測電流值中的任一組被認(rèn)為是有效的,則所述預(yù) 測器裝置用于基于用來預(yù)測有效的一組電流值的^lt,預(yù)測通路的所述電 流的未來值。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備,其中,所^f目對地^包括對于所 述電流通路的相對地電壓(vx(t))相對于參考相位的相移(Yx ),以及所述 相間參數(shù)包括所述電流通路之間的相間電壓(vxy(t))相對于參考相位的 相移(yxy )。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的設(shè)備,其中,所勤目對地^包括 對于所述電流通路的相對地電壓(Vx(t))的相角(ax),以及所W目間參 數(shù)包括所述電流通5Ml間的相間電壓(Vxy(t))的相角(axy)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一項所述的設(shè)備,其中,所述設(shè)備還 包括電流變化檢測器(12),適于計算所述第一比較和所述第二比較之間 的偏差,并且基于所述偏差,確定在所述電流通路中是否發(fā)生了所述電流的變化。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16至19中任一項所述的設(shè)備,其中,所述計算單 元(5)適于一旦險測到在所述電流通路中發(fā)生了所述電流的變化,就確 定所述電流的變化開始的時間點,并且基于所述電壓的采樣值,估計在所 述電流的變化開始的時間點處所i^t目對地電壓的相角(axy )和所i^t目間 電壓的相角(ax)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求16至20中任一項所述的設(shè)備,其中,所述第二構(gòu) 件(2)適于將所述電流(i(t))的采樣值保存在移動窗內(nèi),并且所述預(yù)測 器裝置單元適于丟棄在所述電流的變化之前的電流值,并且基于在所述電 流的變化之后采樣的電流值預(yù)測所述電流的未來值。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備,其中,所述電流變化檢測器(12) 適于基于所述第一比較和所述第二比較之間的偏差確定在所述電流通路 中是否發(fā)生了故障,并且所述評估模塊適于基于對于所有電流通路的所述 第 一比較確定在所述故障中涉及哪個相。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備,其中,所述設(shè)備包括過零點估計 單元(14),適于估計對于所述電流通路的可能中斷電流零點;以及所述 評估模塊,適于確定是否存在三相故障,并且在存在三相故障的情況下, 估計第一相要中斷的下一電流零點的時間,基于所^型以及所勤目對地 M和所W目間^估計關(guān)于剩余的兩條電流通路的可能中斷電流零點, 并且選擇所述剩余通路中的每一條中估計的電流零點中最早的一個來進(jìn) 行中斷。
24. 根據(jù)權(quán)利要求16至23任一項所述的設(shè)備,其中,所述電流變化 檢測器(12 )適于基于所述第一比較和所述第二比較之間的偏差來確定是 否發(fā)生了故障,以及所述評估模塊適于基于所述第一比較和所述第二比較 來確定是存在相間故障還是存在相對地故障。
25. 根據(jù)權(quán)利要求16至24中任一項所述的設(shè)備,其中,所述評估模 塊(10)適于基于所述第一比較和所述第二比較確定故障是2相對地故障還是相間未接地故障。
26. —種根據(jù)權(quán)利要求16至25中任一項所述的設(shè)備的用途,用于預(yù) 測在多相交流電力系統(tǒng)中的不對稱故障電流的電流零點。
27. —種根據(jù)權(quán)利要求16至25中任一項所述的設(shè)備的用途,用于預(yù) 測對于斷續(xù)器在所有相中的期望中斷電流零點時間,并且在所述斷續(xù)器不 能在任一或所有相上進(jìn)行中斷的情況下,將信號提供給后^護(hù)或后備斷 續(xù)器以完成電流中斷過程。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于預(yù)測在多相交流電力系統(tǒng)中在電流通路(1a-c)中的電流的未來行為的方法和設(shè)備。該設(shè)備包括第一構(gòu)件(3),適于對電流通路中的至少一條的電壓進(jìn)行連續(xù)采樣;第二構(gòu)件(2),適于對電流通路的電流進(jìn)行連續(xù)采樣;計算單元(5),適于基于電壓的值估計對于電流通路的電壓的相對地參數(shù)和相間參數(shù);預(yù)測器配置(6),適于基于估計的相對地參數(shù)預(yù)測對于電流路徑的第一組電流值,并基于估計的相間參數(shù)預(yù)測關(guān)于電流通路的第二組電流值;比較器(8),適于將所預(yù)測的第一組電流值和第二組電流值與從相同時間點開始的采樣電流值進(jìn)行比較;以及評估模塊(10),用于基于該比較,確定所預(yù)測的第一組電流值是通路中的有效電流預(yù)測還是所預(yù)測的第二組電流值是通路中的有效電流預(yù)測。
文檔編號H01H9/56GK101542662SQ200780044087
公開日2009年9月23日 申請日期2007年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月1日
發(fā)明者托馬斯·理查德 申請人:Abb技術(shù)有限公司