Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области распределительных электрических сетей и более конкретно к микросетям или наносетям.
Уровень техники
Микросети, как правило, используются в жилых, коммерческих или промышленных зданиях для локального производства и накопления электроэнергии, и, кроме того, они подключены к распределительной электрической сети электроснабжения.
Микросети, главным образом, облегчают использование распределенных источников энергии и, в частности, использование возобновляемых источников энергии, таких как ветряные турбины, генераторы приливного потока или фотоэлектрические панели. Микросети также могут содержать устройства накопления энергии, такие как аккумуляторные батареи. Микросети могут преимущественно использоваться для обеспечения стабильного и непрерывного электроснабжения в тех случаях, когда электрическая сеть не является достаточно надежной.
На практике микросети служат для электроснабжения одной или более электрических нагрузок, которые защищены устройствами электрической защиты, такими как прерыватели цепи или разъединители на основе предохранителей с дистанционным управлением или без него.
Однако микросети имеют недостаток, связанный с тем, что трудно управлять электрическими неисправностями, когда микросеть отключена от сети электроснабжения.
Особенно желательно иметь возможность быстро изолировать и определить местонахождение источника электрической неисправности, не влияя при этом на электроснабжение остальной части микросети.
Как правило, когда микросеть подключена к сети электроснабжения, последняя гасит переходные колебания нагрузки и обеспечивает стабильность амплитуды и частоты электрического напряжения. Кроме того, в случае электрической неисправности типа короткого замыкания или повреждения изоляции избыточный ток, возникающий в результате этой неисправности, имеет значение, которое имеет большую величину, например, примерно в 10-20 раз больше значения номинального тока установки. Устройства электрической защиты, на которые воздействует неисправность, реагируют автоматически и быстро, что позволяет изолировать участок микросети, в котором возникла электрическая неисправность, не влияя на работу остальной микросети.
Однако, когда происходит отключение сети электроснабжения, такое поведение не гарантируется.
Обычно многие микросети включают в себя двигатель-генератор, в дополнение к системам накопления энергии и возобновляемым источникам энергии, что в течение длительного времени было удовлетворительным.
Как правило, такой двигатель-генератор содержит двигатель внутреннего сгорания, такой как дизельный двигатель, соединенный с вращающейся машиной, такой как генератор переменного тока.
В частности, при отключении микросети от сети электроснабжения двигатель-генератор позволяет стабилизировать микросеть и в случае электрической неисправности играет роль, сравнимую с той, которую обычно играет сеть электроснабжения, что позволяет обеспечить надлежащее устранение электрической неисправности.
Однако использование дизель-генераторов в микросетях иногда больше не требуется из-за новых экологических стандартов и повышенных нормативных ограничений. Тем не менее, необходимо иметь возможность обеспечить удовлетворительное поведение микросети в случае электрической неисправности.
На практике, при отсутствии двигателя-генератора, когда происходит отключение микросети от сети электроснабжения, подача электроэнергии обеспечивается с помощью инвертеров устройства накопления электроэнергии и устройств для производства возобновляемой энергии, которые однако имеют поведение, отличное от поведения генератора переменного тока двигателя-генератора, главным образом из-за того, что генератор переменного тока из-за своей конструкции обладает механической инерцией, которая облегчает стабилизацию микросети в случае повреждения и выдает значительный сверхток в случае короткого замыкания.
В частности, источники энергии, такие как солнечные батареи, в общем случае, являются источниками тока, которые подвергаются сервоуправлению до напряжения источника напряжения, при этом источник напряжения в такой микросети состоит из инвертора устройства накопления.
Одна проблема состоит в том, что в случае электрической неисправности, инвертор устройства накопления энергии может поддерживать подачу электроэнергии только в течение очень короткого промежутка времени, обычно в течение не более чем несколько секунд, перед выходом из строя и прекращением подачи электроэнергии в микросеть.
Кроме того, сверхток инвертора имеет величину, очень близкую к величине номинального тока, например, примерно в 1,2 раза больше величины номинального тока. Этого сверхтока недостаточно по величине и длительности, чтобы гарантировать, что большинство традиционных устройств электрической защиты, таких как плавкие предохранители или электромеханические прерыватели цепи, действительно будут срабатывать.
Таким образом, существует опасность того, что устройства защиты не смогут играть свою роль, и что инвертор перестанет снабжать микросеть до того, как электрическая неисправность может быть локализована и изолирована. Затем при повторном включении инвертора неисправность по-прежнему будет присутствовать и снова приведет к выходу из строя микросети, что значительно усложнит поиск и устранение неисправности группой ремонта и технического обслуживания.
Существует также риск того, что из-за большого времени срабатывания устройств защиты при таких обстоятельствах электрическая неисправность повредит микросеть и вызовет возгорание.
Использование устройств для защиты от сверхтоков, зависящих от напряжения, таких как устройства защиты типа ANSI 51V, не всегда возможно и не желательно в микросетях, с одной стороны, из-за высокой стоимости реализации (так как для этого часто требуется добавление электронного защитного реле, внешнего по отношению к прерывателям цепи), и, с другой стороны, из-за сложности их установки и их параметризации (так как для этого требуется настройка множества дополнительных параметров для каждого устройства защиты, вычисление конкретных планов защиты и т.д.), что требует гораздо больше времени и требует гораздо более продвинутых или необычных навыков со стороны установщиков и группы разработчиков, отвечающих за установку и обслуживание микросети.
Таким образом, существует потребность в решении, которое позволяет обнаруживать электрические неисправности в электрической установке, главным образом, в микросети и, более конкретно, в микросети, не имеющей дизель-генератора, и которое является надежным, недорогим и простым при реализации.
Сущность изобретения
В связи с этим, согласно одному аспекту настоящего изобретения предоставлен способ, содержащий реализацию, посредством электронного модуля контроля, связанного с устройством электрической защиты, этапов, заключающихся в:
- многократном измерении напряжения и электрического тока в электрической линии, с которой связано упомянутое устройство электрической защиты;
- многократном вычислении, на основе измеренных значений тока, первого скользящего среднего и второго скользящего среднего, причем второе скользящее среднее вычисляется в течение длительности, превышающей первое скользящее среднее;
- сравнении измеренного значения напряжения с заданным пороговым значением напряжения;
- сравнении текущего значения первого скользящего среднего с текущим значением второго скользящего среднего;
- определении условия запуска устройства защиты, когда измеренное значение напряжения ниже, чем заданное пороговое значение напряжения, в течение длительности, превышающей заданное пороговое значение длительности, и когда текущее значение первого скользящего среднего превышает текущее значение второго скользящего среднего.
Использование скользящих средних, вычисленных на основе измеренных значений тока, позволяет обнаружить электрическую неисправность с использованием порога срабатывания, который автоматически адаптируется к условиям эксплуатации электрической сети, электрическая линия которой и устройство защиты образуют единую часть.
Таким образом, согласно изобретению обнаружение электрической неисправности осуществляется более надежно и таким образом, чтобы оно было относительно простым при реализации.
Согласно аспектам, которые являются преимущественными, но необязательными, такой способ может включать в себя один или несколько из следующих признаков, которые могут быть реализованы отдельно или в любой технически приемлемой комбинации:
- Способ дополнительно содержит подачу электронным модулем контроля предупредительного сигнала, когда идентифицировано условие запуска.
- Способ содержит подачу электронным модулем контроля сигнала запуска, предназначенного для устройства защиты, когда идентифицировано условие запуска.
- Способ дополнительно содержит, когда идентифицировано условие запуска, сохранение в памяти, электронным модулем контроля, переменной состояния, указывающей на наличие условия запуска, и с момента включения электронного модуля контроля условие запуска идентифицируется, если переменная состояния, хранящаяся в памяти, указывает на наличие условия запуска.
- Когда условие запуска идентифицировано, способ дополнительно содержит этапы, заключающиеся в ожидании заданной длительности и последующем измерении значения электрического напряжения, причем условие запуска запрещается, если измеренное значение электрического напряжения ниже порогового значения электрического напряжения.
- Способ дополнительно содержит:
- получение информации о состоянии, выдаваемой вторым электронным модулем контроля, аналогичным упомянутому электронному модулю контроля, причем этот второй электронный модуль контроля связан со вторым устройством защиты, подключенным ниже по потоку от упомянутого устройства защиты к той же самой электрической линии;
- запрещение условия запуска для упомянутого устройства защиты, если полученная информация о состоянии указывает на то, что условие запуска было идентифицировано вторым электронным модулем контроля для второго устройства защиты.
Первое скользящее среднее вычисляется для первой длительности, меньшей или равной 1 секунде и предпочтительно меньшей или равной 500 мс, и второе скользящее среднее вычисляется в течение второй длительности, превышающей первую длительность, и предпочтительно по меньшей в пять раз превышающей первую длительность, при этом вторая длительность, например, меньше или равна 10 секундам или меньше или равна 5 секундам.
Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к системе, содержащей устройство электрической защиты и электронный модуль контроля, связанный с устройством электрической защиты, при этом электронный модуль контроля запрограммирован с возможностью реализации этапов, заключающихся в:
- многократном измерении напряжения и электрического тока в электрической линии, с которой связано упомянутое устройство электрической защиты;
- многократном вычислении, на основе измеренных значений тока, первого скользящего среднего и второго скользящего среднего, причем второе скользящее среднее вычисляется в течение длительности, превышающей первое скользящее среднее;
- сравнении измеренного значения напряжения с заданным пороговым значением напряжения;
- сравнении текущего значения первого скользящего среднего с текущим значением второго скользящего среднего;
- идентификации условия запуска устройства защиты, когда измеренное значение напряжения ниже, чем заданное пороговое значение напряжения, в течение длительности, превышающей заданное пороговое значение длительности, и когда текущее значение первого скользящего среднего выше, чем текущее значение второго скользящего среднего.
Согласно аспектам, которые являются преимущественными, но необязательными, такая система может включать в себя одну или более из следующих функций, которые могут быть реализованы отдельно или в любой технически приемлемой комбинации:
- электронный модуль контроля встроен в устройство защиты, которое, например, реализуется с помощью электронного устройства отключения устройства защиты;
- электронный модуль контроля выполнен отдельно от устройства защиты и установлен снаружи устройства защиты.
Согласно еще одному аспекту настоящее изобретение относится к электрической сети, главным образом, микросети, содержащей:
- устройство накопления электроэнергии и/или устройство производства электроэнергии, снабжающее основную линию электроснабжения;
- по меньшей мере одну электрическую нагрузку, подключенную к основной линии электроснабжения через систему защиты, такую как описано выше.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение будет более понятым, и его другие преимущества станут более очевидными из последующего описания одного из вариантов такого способа, описание которого приведено в данном документе только в качестве примера и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - схематичное представление примера электрической распределительной сети;
Фиг.2 - схематичное представление электронного модуля контроля согласно вариантам осуществления изобретения, связанного с устройством электрической защиты сети на фиг.1;
Фиг.3 - блок-схема последовательности операций примерного способа функционирования электронного модуля контроля по фиг.2 согласно первому варианту осуществления;
Фиг.4 - временная диаграмма первого примера функционирования электронного модуля контроля по фиг.2;
Фиг.5 - временная диаграмма второго примера функционирования электронного модуля контроля по фиг.2;
Фиг.6 - блок-схема последовательности операций примерного способа функционирования электронного модуля контроля по фиг.2 согласно второму варианту осуществления.
Подробное описание изобретения
На фиг.1 схематично показан пример электрической распределительной сети 2, такой как микросеть.
В данном случае сеть 2 содержит основную электрическую линию 4, подключенную к основной распределительной сети 8, такой как распределительная электрическая сеть электроснабжения, в данном случае с помощью устройства 10 защиты, такого как прерыватель цепи.
Например, электрическая линия 4 содержит электрические проводники, такие как кабели или шины электрического щита.
Основная электросеть 8 позволяет обеспечить электропитание и может селективно отключаться от сети 2.
Согласно примерам, сеть 2 проведена в жилом, коммерческом или промышленном комплексе.
Сеть 2 содержит одно или более устройств для выработки электроэнергии, предпочтительно источники возобновляемой энергии, такие как ветровые турбины, генераторы приливного потока или фотоэлектрические панели, и одно или более устройств накопления энергии, таких как электрические аккумуляторные батареи.
В проиллюстрированном примере сеть 2 содержит:
- фотоэлектрический источник SOL, подключенный к основной линии 4 электроснабжения через инвертор 12 и устройство 14 защиты, и
- устройство накопления энергии STOR, подключенное к основной линии 4 электроснабжения через инвертор 16 и устройство 18 защиты.
Предпочтительно, чтобы сеть 2 не использовала двигатель-генератор, такой как дизельный двигатель-генератор или, в более общем случае, любой электрический генератор, содержащий вращающуюся машину, такую как генератор переменного тока. В случае, когда такой двигатель-генератор физически присутствует в сети 2, двигатель-генератор предпочтительно отключается от сети 2 или поддерживается в выключенном состоянии.
Сеть 2 также содержит одну или более электрических нагрузок, предназначенных для электроснабжения за счет электрической энергии, подаваемой посредством основной электросети 8 и/или устройства накопления и/или производства электрической энергии.
Электрические нагрузки подключены к основной линии 4 электроснабжения через устройства 20 электрической защиты, такие как прерыватели цепи или разъединители на основе предохранителей, независимо от того, управляются они дистанционно или нет, или какое-либо эквивалентное устройство защиты.
Например, каждое устройство 20 защиты выполнено, известным способом, с возможностью переключения электрического тока в электрической линии сети 2, когда электрический ток, протекающий через него, превышает пороговое значение запуска согласно предшествующему уровню техники.
В частности, каждое устройство защиты переключается между электрически разомкнутым состоянием, предотвращающим протекание тока, и электрически замкнутым состоянием, разрешающим протекание тока.
В соответствии с примерами реализации устройство 20 защиты выполнено по электромеханической технологии и может содержать разъемные электрические контакты или любые другие средства электрического размыкания, которые могут переключаться посредством управляемого исполнительного механизма, например, электромагнитного исполнительного механизма.
Сеть 2 также содержит электронные модули 22 контроля, связанные с одним или более устройствами 20 защиты, назначение которых будет более подробно описано ниже.
В проиллюстрированном примере первая группа электрических нагрузок, таких как нагрузки особой важности, обозначенные поз.Q1, подключена к основной линии 4 электроснабжения, например, через источник бесперебойного питания UPS, и первое устройство 20 защиты оснащено модулем 22 контроля.
Вторая группа электрических нагрузок LOAD подключена к основной линии 4 электроснабжения через второе устройство 20 защиты, снабженное модулем 22 контроля.
Третья группа электрических нагрузок подключена к основной линии 4 электроснабжения через множество устройств 20 защиты, которые установлены каскадно, в данном случае посредством вторичных линий электропитания, которые соединены параллельно и, например, расположены иерархическим образом.
Так, например, поз.24 обозначает вторичную линию электропитания, с которой связано главное устройство 20 защиты, причем упомянутое устройство в данном случае обозначено поз.Q2 и образует первый уровень иерархии микросети 2.
Ниже по потоку от устройства 20 защиты главная вторичная линия 24 электроснабжения совместно используется тремя ветвями, каждая из которых содержит одно устройство 20 защиты и модуль 22 контроля, связанный с одним устройством 20 защиты, образуя в данном случае второй уровень.
На фиг.1 устройства 20 защиты второго уровня обозначены поз."20-3", и одно из их в данном случае обозначено поз.Q3.
Одна или более электрических нагрузок могут быть прямо или косвенно подключены ниже по потоку от устройств защиты уровня Q3.
Возвращаясь снова к проиллюстрированному примеру, одна из этих ветвей, ниже по потоку от их устройства 20 защиты, непосредственно разветвляется на три другие ветви, к которым подключены, для каждой из них, одна или более электрических нагрузок через устройство 20 защиты, которое в данном случае не содержит модуль 22 контроля, определяющий третий уровень.
На фиг.1 устройства 20 защиты третьего уровня обозначены поз."20-4", и одна из них в данном случае обозначена поз.Q4.
Чтобы упростить понимание фиг.1, электрические нагрузки показаны не все, и предполагаемые сегменты сети 2 схематично показаны точками.
Следует понимать, что сеть 2 описана со ссылкой на фиг.1, приведенной посредством не обязательно ограничивающего примера, и, в качестве варианта, сеть 2 может быть другой, и, например, может иметь другую архитектуру и/или другую топологию и/или может содержать электрические нагрузки, и/или устройства выработки и/или устройства накопления, отличающиеся по своей природе, и/или их количеству и/или их расположению в сети 2. Однако изобретение, в первую очередь, относится к приложениям, в которых источники энергии подключены к линии 4 электроснабжения и не расположены ниже по потоку от устройств 20 защиты.
Согласно некоторым вариантам осуществления, как в проиллюстрированном примере, не все устройства 20 защиты оснащены модулем 22 контроля.
На практике, в предпочтительных вариантах только устройства 20 защиты, номинальный ток In которых выше или равен приблизительно 1/10 от номинального электрического тока инвертора 16 устройства накопления энергии, оснащены модулем 22 контроля.
На фиг.2 показан один из модулей 22 контроля, связанных с одним из устройств 20 защиты, например, установленных в линии электроснабжения, к которой подключено устройство 20 защиты.
В приведенном примере, линия 24 электроснабжения является трехфазной линией и содержит три электрических проводника 26, каждый из которых связан с одной электрической фазой.
Согласно другим вариантам (не показаны) варианты осуществления, описанные ниже, могут быть обобщены для других типов сети, таких как однофазные двухпроводные (нейтральный и фазный) сети, двухфазные двухпроводные (два фазных) сети, или трехпроводные (два фазных и нейтральный) сети или даже трехфазные четырехпроводные (три фазных и нейтральный) сети.
Таким образом, устройство 20 защиты подходит для переключения трехфазного электрического тока, протекающего в этих проводниках 26.
Поз.28 обозначает систему, образованную путем объединения устройства 20 защиты и модуля 22 контроля.
Например, модули 22 контроля сети 2 аналогичны или идентичны друг другу и работают аналогичным образом.
Модуль 22 контроля содержит электронный блок 30 обработки, набор датчиков 32 для измерения значений электрического тока и электрического напряжения в линии 24 электроснабжения и интерфейс связи.
Согласно вариантам осуществления электронный блок 30 обработки содержит вычислительно-логический блок, такой как программируемый микроконтроллер или микропроцессор, и компьютерную память, образующую машиночитаемый носитель информации.
Например, память представляет собой ROM, RAM или энергонезависимую память, такую как EPROM, EEPROM, флэш-память, или NVRAM, или оптическую память или магнитную память.
В данном случае память содержит исполняемые инструкции или модули программного кода, которые предпочтительно пригодны для реализации способа обнаружения, например, описанного в приведенных ниже примерах, когда эти инструкции исполняются вычислительно-логическим блоком.
В качестве варианта, электронный блок 30 обработки содержит программируемый логический компонент, такой как FPGA, или специализированную интегральную схему, такую как ASIC, выполненную с возможностью реализации способа обнаружения.
Согласно вариантам осуществления датчики 32 позволяют измерять величину электрического тока, протекающего в линии электроснабжения, с которой связан модуль 22 контроля, например, для измерения величины тока в каждой из фазных линий 26.
Датчики 32 также позволяют измерять электрическое напряжение между двумя фазными линиями 26 и/или на одной или нескольких отдельных фазных линий 26, например, по отношению к опорному электрическому потенциалу.
Например, набор датчиков 32 содержит один или более датчиков тока и один или более датчиков напряжения. Датчики тока могут включать в себя пояс Роговского, или трансформатор тока, или датчик Холла или шунт. Датчики напряжения могут включать в себя, помимо прочего, шунт, трансформатор напряжения или емкостный датчик.
Например, интерфейс связи содержит первый выход 34 для отправки управляющего сигнала запуска в устройство 20 защиты и, например, в исполнительный механизм 36 или в устройство отключения устройства 20 защиты, главным образом, для переключения устройства 20 защиты в разомкнутое состояние в случае обнаружения электрической неисправности.
Предпочтительно, модуль 22 контроля также подключен к устройству 20 защиты с тем, чтобы определить разомкнутое или замкнутое состояние устройства 20 защиты.
Согласно примерам интерфейс связи также содержит второй выход 38 для отправки предупредительного сигнала, главным образом, пользователю.
Например, второй выход 38 включает в себя соединитель, или сухой контакт для управления удаленной частью оборудования, такого как реле, или световой индикатор или устройство звуковой сигнализации, напрямую подключенное ко второму выходу 38.
В качестве варианта, интерфейс связи может включать в себя устройство связи, способное отправлять такой предупредительный сигнал, например, световой индикатор или устройство звуковой сигнализации, или электронное устройство типа интерфейса человек-машина, например, содержащее экран дисплея.
Согласно другим вариантам второй выход 38 содержит радиочастотный интерфейс для отправки предупредительного сигнала по линии радиосвязи, например, по линии связи с большим радиусом действия.
В соответствии с возможностями осуществления, как показано на фиг.2, модуль 22 контроля расположен отдельно от устройства 20 защиты, то есть речь идет об элементе, который расположен отдельно от устройства 20 защиты и не зависит от него. В данном случае модуль 22 контроля установлен снаружи устройства 20 защиты.
В соответствии с другими возможностями осуществления модуль 22 контроля встроен в устройство 20 защиты. Например, модуль 22 контроля может быть элементом, который расположен отдельно от устройства 20 защиты и не зависит от него, при этом он находится внутри корпуса устройства 20 защиты.
В качестве варианта модуль 22 контроля реализован, например, в виде программного обеспечения, с помощью электронного блока управления, такого как электронное устройство отключения, которое является частью устройства 20 защиты.
В этом случае модуль 22 контроля не обязательно имеет интерфейс связи или вход/выходы, которые являются характерными для него, но вместо этого может использовать интерфейс связи или вход/выходы электронного блока управления устройства 20 защиты.
Как правило, каждый из модулей 22 контроля запрограммирован для реализации этапов, заключающихся в:
- измерении электрического напряжения и электрического тока в электрической линии 24, с которой связано устройство 20 защиты, с которым связан модуль 22 контроля;
- вычислении, на основе измеренных значений тока, первого скользящего среднего, называемого коротким средним, и второго скользящего среднего, называемого длинным средним;
- сравнении измеренного значения напряжения с заданным пороговым значением напряжения;
- сравнении текущего значения первого скользящего среднего с текущим значением второго скользящего среднего;
- идентификации условия запуска устройства 20 защиты, когда измеренное значение напряжения ниже, чем заданное пороговое значение напряжения, в течение длительности, превышающей заданное пороговое значение длительности, и когда текущее значение первого скользящего среднего больше или равно текущему значению второго скользящего среднего.
Этапы измерения, вычисления и сравнения, например, повторно выполняются с течением времени и, например, периодически повторяются. Таким образом, будет понятно, что первое и второе скользящие средние построены из множества измерений тока, которые выполняются в многочисленные моменты времени.
Например, сравнение тока и напряжения может быть выполнено для каждой фазной линии или для множества фазных линий.
Согласно одному примеру, с одной стороны, напряжение сравнивается с упомянутым пороговым значением для одной фазной линии, и, с другой стороны, скользящие средние, вычисленные на основе измеренного тока, сравниваются для одной и той же фазной линии.
Согласно другому примеру напряжение, сформированное между двумя фазными линиями, сравнивается с упомянутым пороговым значением, и скользящие средние сравниваются с целью обнаружения увеличения тока в этих двух фазных линиях.
На практике условие запуска указывает на наличие электрической неисправности типа короткого замыкания или повреждения изоляции.
Согласно вариантам осуществления после того, как было идентифицировано условие запуска, модуль 22 контроля может предпринять одно или несколько действий с целью устранения причины появления неисправности, причем такие действия включают в себя отправку сигнала запуска, например, посредством вывода 34, и/или отправку предупредительного сигнала, например, посредством вывода 38 или любого подходящего элемента интерфейса связи.
Предпочтительно, чтобы наличие условия запуска записывалось в памяти блока 30, например, в виде первой переменной состояния.
Например, первая переменная состояния может принимать первое значение (неактивное состояние), указывающее на отсутствие условия запуска, или второе значение (активное состояние), указывающее на наличие условия запуска.
На практике первое скользящее среднее вычисляется на основе первой выборки значений тока, которые накапливаются в течение первой длительности. Второе скользящее среднее вычисляется на основе второй выборки значений токов, значения которых накапливаются в течение второй длительности, превышающей первую длительность. Другими словами, второе скользящее среднее вычисляется в течение длительности, превышающей первое скользящее среднее.
Предпочтительно, первая длительность меньше или равна 1 секунде, или меньше или равна 500 мс (миллисекунд), и предпочтительно меньше или равна 200 мс или даже равна 100 мс. Вторая длительность по меньшей мере в пять раз больше первой, предпочтительно, например, она меньше или равна 10 секундам или меньше или равна 5 секундам.
Согласно примерам первое скользящее среднее является экспоненциальным скользящим средним. Второе скользящее среднее является средним арифметическим.
В качестве варианта, первое и второе скользящие средние могут быть выбраны по-разному.
Использование скользящего среднего вычисляется на основе измеренных значений тока, что позволяет обнаруживать электрическую неисправность с пороговым значением запуска, которое автоматически адаптируется к условиям эксплуатации электрической сети 2.
Таким образом, благодаря изобретению обнаружение электрической неисправности происходит более надежным и относительно простым для реализации способом.
Согласно дополнительным вариантам осуществления, когда условие запуска идентифицировано, модуль 22 контроля ожидает в течение заданной длительности (в данном случае обозначенной T4) и затем снова измеряет значение электрического напряжения, причем условие запуска является запрещенным, если измеренное значение электрического напряжения снова становится выше порогового значения электрического напряжения.
Эта задержка позволяет избежать запуска устройства 20 защиты, если электрическое напряжение тем временем вернулось к номинальной амплитуде, что снижает риск ложноположительных срабатываний.
В предпочтительных, но, тем не менее, дополнительных вариантах осуществления, модуль 22 контроля содержит выход 40 и вход 42, которые предназначены для подключения к другим модулям 22 контроля, например, когда множество устройств 20 защиты установлены каскадным образом.
Это позволяет, главным образом, устранить электрическую неисправность на правильном уровне между множеством расцепителей, соединенных каскадно в сети 2.
Например, сигнал, обозначенный "Sel_out", подается с выхода 40 в модуль 22 контроля, связанный с вышерасположенным устройством 20 защиты. На вход 42 поступает сигнал, обозначенный "Sel_in", исходящий от одного или нескольких модулей 22 контроля, связанных с одним или более устройствами 20 защиты, установленными ниже по потоку.
В примере на фиг.1, выходы 40 модулей 22 контроля уровня Q3 подключены к входу 42 модуля 22 контроля уровня Q2, расположенного выше по потоку.
Например, когда многочисленные нижерасположенные модули 22 контроля подключены ниже по потоку от модуля 22 контроля, упомянутые нижерасположенные модули подключены параллельно, так что вход 42 может принимать сигнал "Sel_in" тогда, когда один или более из нижерасположенных модулей 22 контроля подают соответствующий сигнал.
Предпочтительно, но, тем не менее, необязательно, модуль 22 контроля может хранить в памяти информацию отражающую состояние одного или более нижерасположенных модулей 22 контроля, подключенных к входу 42, например, в виде второго переменного состояния.
Например, вторая переменная состояния может принимать первое состояние, соответствующее отсутствию сигнала "Sel_in" на входе 42, указывающее на отсутствие условия запуска в нижерасположенных модулях 22, и второе состояние, соответствующее наличию сигнала "Sel_in", полученного на входе 42, указывающее на наличие условия запуска в одном из нижерасположенных модулей 22.
Таким образом, согласно вариантам осуществления, включающим в себя управление такой селективностью, способ может дополнительно содержать:
- получение информации о состоянии, выдаваемой вторым нижерасположенным модулем 22 контроля, связанным со вторым устройством 20 защиты, подключенным ниже по потоку от упомянутого устройства 20 защиты;
- запрещение условия запуска для упомянутого устройства 20 защиты, если полученная информация о состоянии указывает на то, что условие запуска было определено вторым модулем 22 контроля для второго устройства 20 защиты.
Это позволяет не запускать устройство 20 защиты, расположенное выше по потоку, когда неисправность уже была обнаружена одним из нижерасположенных устройств 20 защиты. Таким образом, предотвращается нейтрализация электроснабжения ветвей сети 2, которые не связаны с электрической неисправностью.
Согласно примерам реализации, когда задержка, приводящая к времени T4 ожидания, используется в многочисленных модулях 22 контроля, связанных с устройствами 20 защиты, установленными каскадно, время ожидания предпочтительно меньше для модулей контроля, расположенных ниже по потоку, чем для модулей контроля, расположенных выше по потоку. Например, для модулей 22 контроля уровня Q2 время T4 ожидания равно 300 мс, и для модулей 22 контроля уровня Q3 время ожидания равно 200 мс.
Это, в частности, позволяет обеспечить селективность при запуске размыкающих устройств, подключенных каскадно в пределах сети 2, например, в одной и той же ветви сети 2, выходящей из линии 24 электроснабжения.
Далее на фиг.3 показан пример функционирования модуля 22 контроля согласно первому варианту осуществления.
В частности, этот первый вариант осуществления изобретения может предпочтительно использоваться в тех случаях, когда множество модулей 22 контроля связаны с каскадно соединенными устройствами 20 защиты, например, с устройствами защиты групп Q2 и Q3, показанными на фиг.1, хотя возможны и другие варианты использования.
На этапе 100 включается модуль 22 контроля.
Измерения электрического напряжения выполняются датчиками 32 на этапе 102, который повторяется с течением времени. Параллельно с этим датчики 32 выполняют измерения тока на этапе 104, который сам также повторяется с течением времени.
При повторении измерений тока и напряжения первое скользящее среднее вычисляется на этапе 106, и второе скользящее среднее вычисляется на этапе 108.
Например, вычисление выполняется автоматически блоком 30, и вычисленные значения тока первого и второго скользящих средних сохраняются в памяти блока 30.
Согласно дополнительным вариантам осуществления модуль 22 контроля сразу после своего включения параллельно выполняет один или несколько этапов диагностики.
Например, на этапе 110 блок 22 определяет, находится ли устройство 20 защиты в разомкнутом состоянии, и, если результат является положительным, то первая переменная состояния сбрасывается в первое значение на этапе 112.
При необходимости на этапе 114 сбрасывается вторая переменная состояния, чтобы указать отсутствие условия запуска в нижерасположенных модулях.
В случае, когда определяется, что устройство 20 защиты находится в замкнутом состоянии, то на этапе 116 модуль 22 проверяет, находится ли первая переменная состояния в первом состоянии.
Если результат является отрицательным, то выполняется этап 114.
Если первая переменная состояния равна первому значению, то на этапе 118 измеренное напряжение сравнивается с первым заданным пороговым значением напряжения, причем это пороговое значение, например, равно 70% от номинального электрического напряжения в течение регулируемого минимального времени, например, не менее 50 мс.
Если измеренное напряжение выше, чем первое пороговое значение, то выполняется этап 112.
Если измеренное напряжение ниже, чем первое пороговое значение, то выполняется этап 120, на котором модуль 22 проверяет, находится ли вторая переменная состояния во втором состоянии. Если результат является положительным, способ переходит к этапу 112.
В противном случае, то есть, если вторая переменная состояния равна второму значению, указывающему на отсутствие условия запуска ниже по потоку, то идентифицируется условие запуска.
Таким образом, в этом примере на этапе 122 сигнал запуска отправляется модулем 22 для того, чтобы переключить устройство 20 защиты в разомкнутое состояние.
В качестве варианта, этап 118 может быть пропущен, при этом способ переходит непосредственно к этапу 120.
В этом первом варианте осуществления, после этапа 114, на этапе 130, который повторяется с течением времени, измеренное значение напряжения сравнивается с заданным пороговым значением напряжения для того, чтобы определить, является ли измеренное значение напряжения ниже заданного порогового значения напряжения для первой длительности t1, превышающей заданное пороговое значение длительности.
Например, это пороговое значение является таким же, как первое пороговое значение, описанное выше. В данном случае первая длительность больше или равна регулируемой длительности, например, установлена равной 50 мс.
Параллельно с этим на этапе 132, который повторяется с течением времени, соответствующие текущие значения первого и второго скользящих средних сравниваются друг с другом с тем, чтобы определить, стало ли текущее значение первой (короткой) скользящей средней выше (при необходимости с заданным запасом), чем текущее значение второй (длинной) скользящей средней.
Если результат двух сравнений, выполненных на этапе 130 и этапе 132, является положительным, то на этапе 134 идентифицируется условие запуска.
В противном случае этапы 102, 104, 106, 108, 130 и 132 продолжают повторяться до завершения выполнения способа.
Предпочтительно, на этапе 136 наличие неисправности сохраняется в памяти. Например, первая переменная состояния становится равной второму значению.
Далее, на этапе 138 модуль 22 подает сигнал состояния, указывающий на наличие условия запуска. Например, при необходимости сигнал "Sel_out" передается через выход 40 на один или более модулей 22 контроля, подключенных выше по потоку.
Предпочтительно, на этапе 140 модуль 22 начинает обратный отсчет заданной длительности T4, например, посредством тактового сигнала схемы 30.
На этапе 142 модуль 22 контроля проверяет состояние на входе 42, главным образом, для того, чтобы обнаружить информацию о состоянии, подаваемую нижерасположенным модулем 22 контроля, указывающим на то, что устройство 20 защиты, подключенное ниже по потоку, находится в условии запуска. Например, на этапе 142 модуль 22 контроля обнаруживает, что сигнал "Sel_in", полученный на входе 42, имеет высокое значение.
В этом случае на этапе 144 вторая переменная состояния изменяется на второе значение, указывая наличие условия запуска ниже по потоку от устройства 20 защиты. Далее, на этапе 146 первая переменная состояния сбрасывается в свое первое значение, так как электрическая неисправность уже была обнаружена устройством защиты, расположенным ниже по потоку.
В случае, когда информация о состоянии не была принята в конце этапа 142, выполняется этап 141 для проверки того, достигла ли задержка T4 своего конца, то есть, закончился ли обратный отсчет длительности T4, инициированный на этапе 140. Если результат является отрицательным, то снова выполняется этап 142.
По истечении заданной длительности T4 на этапе 148 модуль 22 автоматически проверяет, является ли измеренное электрическое напряжение все еще ниже (или равным) порогового значения электрического напряжения.
Если результат является отрицательным, то есть, если измеренное значение электрического напряжения снова превысило пороговое значение электрического напряжения, то условие запуска является запрещенным, и на этапе 150 модуль 22 прекращает подавать сигнал состояния, указывающий наличие условия запуска. Способ перезапускается с этапа 114.
Если результат является положительным, то есть измеренное значение электрического напряжения осталось ниже (или равно) порогового значения электрического напряжения, на этапе 152 модуль 22 проверяет, равна ли вторая переменная состояния второму значению. Другими словами, модуль 22 проверяет, указывает ли вторая переменная состояния наличие условия запуска ниже по потоку.
Если результат является положительным, то условие запуска снова является запрещенным, так как, даже если напряжение не вернулось к нормальному уровню, неисправность уже была обнаружена модулем, расположенным ниже по потоку. Затем выполняется этап 154, на котором отсчитывается время T5 ожидания. Затем способ переходит к этапу 150, который был описан выше. Например, время T5 ожидания равно 50 мс.
Эта задержка позволяет предоставить нижерасположенному модулю контроля достаточно времени для запуска соответствующего нижерасположенного устройства защиты.
Тем не менее, индикация наличия неисправности сохраняется в памяти в течение этого времени в случае, если электроснабжение сети 2 прерывается прежде, чем успеет разомкнуться устройство 20 защиты.
Как правило, использование первой переменной состояния и/или второй переменной состояния, является, тем не менее, предпочтительным, хотя и необязательным, так как позволяет сохранять информацию, относящуюся к обнаружению неисправности модулем 22 или нижерасположенным модулем, в памяти даже в том случае, если электроснабжение сети 2 преждевременно прерывается, в частности, из-за неисправности в инверторе 16.
Если происходит такое прерывание, модуль 22 может, тем не менее, обработать электрическую неисправность, как только он снова включается после восстановления электроснабжения, благодаря информации, хранящейся в энергонезависимой памяти схемы 30 и, в частности, на основе этапов 116, 118 и 120 диагностики, описанных выше.
В конце этапа 152, если модуль 22 не обнаружил условий запуска ниже по потоку, то на этапе 122, который уже был описан выше, отправляется сигнал запуска, чтобы переключить устройство 20 в разомкнутое состояние.
Предпочтительно, на этапе 156 также подается предупредительный сигнал, например, с использованием описанного выше интерфейса связи.
На этапе 158 модуль 22 проверяет, находится ли устройство 20 защиты в разомкнутом состоянии. Если результат является положительным, на этапе 160 первая переменная состояния сбрасывается в первое значение, указывающее на отсутствие неисправностей. В частности, на этой стадии сохранение в памяти больше не требуется, так как на этапах 156 и 158 было предпринято корректирующее действие.
При необходимости на этапе 162 модуль 22 проверяет, было ли замкнуто устройство 20 защиты, например, после операции ручного повторного включения и повторного замыкания, выполняемой оператором. Пока устройство 20 защиты не замкнуто, повторяется этап 162.
Как только устройство 20 защиты обнаруживается как замкнутое, то на этапе 164 модуль 22 сбрасывает предупредительный сигнал. Например, световой сигнал выключается, или перестает подаваться звуковой сигнал, или перестают отправляться радиокадры. Затем способ переходит к этапу 150, описанному выше.
При необходимости в конце этапа 158, если модуль 22 обнаруживает, что устройство 20 защиты не разомкнулось, то модуль 22 снова отправляет управляющий сигнал (этап 166), и затем снова проверяет, находится ли устройство 20 защиты в разомкнутом состоянии (этап 168). Если результат является положительным, способ переходит к этапу 160. Если результат является отрицательным, модуль 22 отправляет сигнал ошибки (этап 170), например, с использованием интерфейса связи, чтобы указать отказ устройства 20 защиты.
На фиг.4 показана временная диаграмма, иллюстрирующая другой пример работы способа, описанного выше, реализованного для модуля 22 контроля и устройства 20 защиты ветви Q1 сети 2.
Кривые 200 и 202 показывают, соответственно, изменение амплитуды тока I (выраженного в амперах) и напряжения V (выраженного в процентах относительно номинального значения) в зависимости от времени t (относительные единицы) для электрической линии, в которой установлено устройство 20 защиты.
В проиллюстрированном примере электрическая неисправность возникает в момент времени t1 и исчезает в следующий за ним момент времени t2. Ток I остается относительно постоянным в зависимости от времени, за исключением промежутков между моментами времени t1 и t2, когда его амплитуда значительно увеличивается. Параллельно с этим средняя амплитуда напряжения V остается относительно постоянной, за исключением того, что она уменьшается между моментами времени t1 и t2. Таким образом, условие запуска идентифицируется модулем 22 в момент времени t1.
График 204 показывает изменение состояния памяти и сигналов состояния в модуле 22 в зависимости от времени t. В данном случае они проиллюстрированы как способные принимать низкое значение (указывающее на неактивное состояние) и высокое значение (указывающее на активное состояние), хотя на практике возможны другие реализации.
В этом примере обратный отсчет длительности T4 в данном случае начинается в момент времени t1. Исчезновение ошибки в момент времени t2 происходит до истечения времени T4 ожидания.
Сигнал "Sel_out_Q1", указывающий информацию о состоянии, поданную на выход 40, в данном случае активируется в момент времени t1 и заканчивается в момент времени t2. Первая переменная состояния "Trip_mem_Q1" переходит в активное состояние в момент времени t1 и возвращается в неактивное состояние в момент времени t2.
Так как модуль 22 контроля не подключен к нижерасположенным модулям в ветви Q1, сигнал "sel_in_Q1", указывающий состояние на входе 40, и вторая переменная состояния "sel_mem_Q1" остаются неактивными.
На практике, этап 142 непрерывно реализован с начала обратного отсчета и без необходимости ожидания окончания времени Т4 ожидания в конце этапа 140.
Так как электрическое напряжение вернулось к нормальному значению до истечения времени T4 ожидания, устройство 20 защиты не запускается. Поэтому управляющий сигнал "coil_Q1" остается неактивным.
На фиг.5 показана временная диаграмма, иллюстрирующая другой пример работы способа, описанного выше, реализованного модулями 22 контроля устройств 20-3 и 20-4 защиты сети 2.
Кривые 210 и 212 показывают изменение амплитуды тока I, выраженного в амперах, в зависимости от времени t (относительные единицы) для устройства Q2 защиты и для одного из устройств 20-3 защиты второго уровня, соответственно. Кривая 214 показывает изменение напряжения V, выраженное в процентах относительно номинального значения, в зависимости от времени t.
В проиллюстрированном примере электрическая неисправность возникает в момент времени t'1 на уровне Q3 ниже по потоку от устройства Q2 защиты. Электроснабжение сети 2 прерывается в следующий момент времени t'2 из-за отказа инвертора 16. В момент времени t'3 инвертор сбрасывается оператором.
Таким образом, амплитуды токов увеличиваются с момента времени t'1, и падают до нуля после момента времени t'2 и затем снова резко возрастают с момента времени t'3. Амплитуда напряжения V уменьшается наполовину в момент времени t'1, затем остается стабильной, падает до нуля в момент времени t'2 и затем резко возрастает в момент времени t'3.
График 216 показывает изменение состояния устройств памяти и сигналов состояния в модуле 22 в зависимости от времени t. В данном случае они проиллюстрированы как способные принимать низкое значение (указывающее на неактивное состояние) и высокое значение (указывающее на активное состояние), хотя на практике возможны другие реализации.
В этом примере символ Q2 или Q3 в названии сигнала указывает на то, что этот сигнал относится к модулю 22 контроля, расположенному выше по потоку (то есть к устройству Q2) или ниже по потоку (то есть к устройству Q3), соответственно.
Линии "Timer_Q2" и "Timer_Q3" указывают начало и конец обратного отсчета, реализованного на этапе 140. В данном случае отсчет начинается в момент времени t'1 и заканчивается в разные моменты времени для двух модулей, так как длительность T4 (обозначенная T4-Q3) нижерасположенного модуля 22 предпочтительно выбирается так, чтобы быть меньше, чем длительность T4 (обозначенная T4-Q2) вышерасположенного модуля 22. В этом примере момент времени t'3 в любом случае следует по истечении двух промежутков времени T4 ожидания.
Оба сигнала "Sel_out_Q2" и "Sel_out_Q3", указывающие информацию о состоянии, подаваемую на выход 40 соответствующего модуля 22, активируются в момент времени t'1 и деактивируются в момент времени t'2 после прекращения подачи. Сигнал "Sel_in_Q2" соответствует сигналу "Sel_out_Q3", подаваемому нижерасположенным модулем 23 и принимаемому на входе 40 вышерасположенного модуля 22.
Вторая переменная состояния "sel_mem_Q2" нижерасположенного модуля активируется сразу после момента времени t'1, следующего за этапом 146. Благодаря хранению в энергонезависимой памяти вторая переменная состояния сохраняется даже во время прерывания электроснабжения.
Аналогичным образом, первые переменные состояния "Trip_mem_Q2" и "Trip_mem_Q3" переходят в активное состояние сразу после момента времени t'1 и сохраняется в памяти, даже во время прерывания электроснабжения. "Trip_mem_Q2" быстро сбрасывается, так как переменная состояния "sel_mem_Q2" находится в активном состоянии.
В частности, на практике входной сигнал "sel_in" устройства защиты может быть активирован в любой момент времени в течение обратного отсчета времени T4 и, таким образом, может сбросить соответствующую переменную "sel_mem".
При повторном включении электроснабжения модули 22 перезапускаются в момент времени t'3 и считывают значения первой и второй переменных состояния, хранящихся в памяти, например, на этапах 116 и 120.
Сразу после момента времени t'3, так как неисправность присутствует только ниже по потоку, нижерасположенный модуль 22 активирует управляющий сигнал "coil_Q3" для запуска и размыкания соответствующего нижерасположенного устройства 20 защиты.
Напротив, в силу селективности, условие запуска является запрещенным в вышерасположенном модуле 22, и управляющий сигнал "coil_Q2" остается неактивным.
На фиг.6 показан второй вариант осуществления изобретения. Элементы данного варианта осуществления, которые аналогичны элементам первого варианта осуществления, имеют одни и те же ссылки и подробно не описываются, так как приведенное выше описание может быть применено к ним.
Например, этот второй вариант осуществления может быть предпочтительно реализован в сетях с использованием устройств 20 защиты, которые имеют низкую стоимость и/или имеют упрощенную конструкцию, главным образом, для приложений, предназначенных для рынков развивающихся стран и/или для оснащения существующих сетей (для модернизации).
В частности, этот второй вариант осуществления отличается от первого варианта осуществления тем, что, когда идентифицировано состояние запуска, модуль контроля не запускает устройство защиты, а просто отображает предупредительный сигнал, что, тем не менее, позволяет точно определить местонахождение источника электрической неисправности в сети и предпринять соответствующие действия. Более того, этапы, соответствующие управлению избирательностью и сохранению в памяти первой и второй переменных состояния, опущены.
В частности, данный вариант осуществления содержит этапы с 300 по 314, которые аналогичны этапам с 108 по 110 и с 132 по 134, которые описаны выше, соответственно.
Таким образом, модуль 22 контроля после его включения (этап 300) измеряет электрическое напряжение (этап 302) и электрический ток (этап 304) и затем вычисляет первое скользящее среднее (этап 306) и второе скользящее среднее (этап 308). Измеренное значение напряжения сравнивается с заданным пороговым значением напряжения (этап 310), и текущее значение первого скользящего среднего сравнивается с текущим значением второго скользящего среднего (этап 312) с тем, чтобы идентифицировать условие запуска соответствующего устройства 20 защиты (этап 314).
В частности, условие запуска устройства защиты идентифицируется тогда, когда измеренное значение напряжения ниже заданного напряжения порогового значения в течение длительности, превышающей заданное пороговое значение длительности, и когда текущее значение первого скользящего среднего превышает текущее значение второго скользящего среднего.
Параллельно с этим, если неисправность была предварительно сохранена в памяти, это проверяется на этапе 324, модуль автоматически подает предупредительный сигнал на этапе 326, например, аналогичному этапу 156.
Предупредительный сигнал в любой момент времени может быть сброшен оператором вручную, как показано на этапе 328. В этом примере реализация способа является относительно простой и не требует автоматической проверки действий, предпринимаемых оператором для выполнения сброса предупредительного сигнала.
Сразу после идентификации условия запуска, модуль подает предупредительный сигнал и сохраняет его в памяти на этапе 316, аналогичном этапу 156, затем ожидает в течение заданной длительности T4 на этапе 318, аналогичном этапу 140.
В конце обратного отсчета на этапе 320, аналогичном этапу 148, модуль 22 контроля автоматически проверяет, остается ли измеренное электрическое напряжение все еще ниже (или равно) порогового значения электрического напряжения.
Если результат является отрицательным, то есть, если измеренное значение электрического напряжения снова превысило пороговое значение электрического напряжения, то на этапе 322, аналогичном этапу 164, модуль 22 прекращает подавать предупредительный сигнал, и память этого предупредительного сигнала сбрасывается.
В обратном случае этап 320 повторяется до истечения времени Т4 ожидания.
Варианты осуществления и варианты, представленные выше, могут быть объединены вместе для образования новых вариантов осуществления.
Изобретение относится к средствам электрической защиты. Технический результат – повышение точности обнаружения электрической неисправности в электрической установке. Измеряют напряжение и электрический ток в электрической линии. Многократно вычисляют, на основе измеренных значений тока, первое скользящее среднее и второе скользящее среднее, причем второе скользящее среднее вычисляется в течение длительности, превышающей первое скользящее среднее. Сравнивают измеренное значение напряжения с заданным пороговым значением напряжения. Сравнивают текущее значение первого скользящего среднего с текущим значением второго скользящего среднего. Идентифицируют условие запуска устройства защиты, когда измеренное значение напряжения ниже, чем заданное пороговое значение напряжения, в течение длительности, превышающей заданное пороговое значение длительности, и когда текущее значение первого скользящего среднего превышает текущее значение второго скользящего среднего. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.
1. Способ работы электронного модуля (22) контроля, связанного с устройством (20) электрической защиты, содержащий следующие этапы, на которых:
многократно измеряют (102, 104; 302, 304) напряжение и электрический ток в электрической линии (24), с которой связано упомянутое устройство электрической защиты;
многократно вычисляют (106, 108; 306, 308), на основе измеренных значений тока, первое скользящее среднее и второе скользящее среднее, причем второе скользящее среднее вычисляется в течение длительности, превышающей первое скользящее среднее;
сравнивают (120; 310) измеренное значение напряжения с заданным пороговым значением напряжения;
сравнивают (132; 312) текущее значение первого скользящего среднего с текущим значением второго скользящего среднего;
идентифицируют (134; 314) условие запуска устройства защиты, когда измеренное значение напряжения ниже, чем заданное пороговое значение напряжения, в течение длительности, превышающей заданное пороговое значение длительности, и когда текущее значение первого скользящего среднего выше, чем текущее значение второго скользящего среднего.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит подачу (156; 316) посредством электронного модуля (22) контроля предупредительного сигнала, когда условие запуска идентифицировано.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что он содержит подачу (122) посредством электронного модуля (22) контроля сигнала запуска, предназначенного для устройства (20) защиты, когда условие запуска идентифицировано.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он дополнительно содержит, когда условие запуска идентифицировано, сохранение в памяти (136) посредством электронного модуля (22) контроля переменной состояния, указывающей на наличие условия запуска, и тем, что, с момента включения электронного модуля (22) контроля, условие запуска идентифицируется, если переменная состояния, сохраненная в памяти, указывает на наличие условия запуска.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что, когда условие запуска идентифицировано, способ дополнительно содержит этапы, на которых ожидают в течение заданной длительности (T4), и затем повторно измеряют значение электрического напряжения, при этом условие запуска является запрещенным, если измеренное значение электрического напряжения ниже порогового значения электрического напряжения.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он дополнительно содержит:
получение информации о состоянии, выдаваемой вторым электронным модулем (22, Q3) контроля, аналогичным упомянутому электронному модулю (22, Q2) контроля, причем данный второй электронный модуль (22, Q3) контроля связан со вторым устройством (20, Q3) защиты, подключенным ниже по потоку от упомянутого устройства (20, Q2) защиты к той же самой электрической линии (24);
запрещение условия запуска для упомянутого устройства (20, Q2) защиты, если полученная информация о состоянии указывает на то, что условие запуска было идентифицировано посредством второго электронного модуля (22, Q3) контроля для второго устройства (20, Q3) защиты.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что первое скользящее среднее вычисляется для первой длительности, меньшей или равной 1 секунде, и предпочтительно меньшей или равной 500 мс, и тем, что второе скользящее среднее вычисляется для второй длительности, превышающей первую длительность, и предпочтительно, по меньшей мере в пять раз превышающей первую длительность, причем вторая длительность, например, меньше или равна 10 секундам или меньше или равна 5 секундам.
8. Система (28) для электрической защиты, содержащая устройство (20) электрической защиты и электронный модуль (22) контроля, связанный с устройством электрической защиты, отличающаяся тем, что электронный модуль (22) контроля запрограммирован с возможностью реализации этапов, на которых:
многократно измеряют (102, 104; 302, 304) напряжение и электрический ток в электрической линии (24), с которой связано упомянутое устройство электрической защиты;
многократно вычисляют (106, 108; 306, 308), на основе измеренных значений тока, первое скользящее среднее и второе скользящее среднее, причем второе скользящее среднее вычисляется в течение длительности, превышающей первое скользящее среднее;
сравнивают (120; 310) измеренное значение напряжения с заданным пороговым значением напряжения;
сравнивают (132; 312) текущее значение первого скользящего среднего с текущим значением второго скользящего среднего;
идентифицируют (134; 314) условие запуска устройства защиты, когда измеренное значение напряжения ниже, чем заданное пороговое значение напряжения, в течение длительности, превышающей заданное пороговое значение длительности, и когда текущее значение первого скользящего среднего выше, чем текущее значение второго скользящего среднего.
9. Система по п.8, отличающаяся тем, что электронный модуль (22) контроля встроен в устройство (20) защиты, которое, например, реализовано с помощью электронного устройства отключения устройства (20) защиты.
10. Система по п.9, отличающаяся тем, что электронный модуль (22) контроля выполнен отдельно от устройства (20) защиты и установлен снаружи устройства (20) защиты.
11. Электрическая распределительная сеть (2), главным образом, микросеть, содержащая:
устройство накопления электроэнергии (STOR) и/или устройство производства электроэнергии (SOL), снабжающее основную линию (4) электроснабжения;
по меньшей мере одну электрическую нагрузку, подключенную к основной линии электроснабжения через систему защиты по п.10.
| АДСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ХЛОРА И ХЛОРИСТОГО ВОДОРОДА И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ | 2012 |
|
RU2527091C2 |
| US 20160214454 A1, 28.07.2016 | |||
| DE 102016103090 A1, 08.09.2016 | |||
| ОБНАРУЖЕНИЕ И ЛОКАЛИЗАЦИЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В ЗАПИТЫВАЕМОЙ С ОДНОЙ СТОРОНЫ ЛИНИИ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ | 2011 |
|
RU2562243C1 |
