專利名稱：一種短路檢測方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種短路檢測方法和裝置。
背景技術(shù)：
在配電網(wǎng)絡(luò)中，通常利用斷路器對電路進行短路保護。也就是，在檢測到發(fā)生短路時，使得斷路器斷開供電線路。然而，短路時出現(xiàn)的較大的短路電流(通常在幾十到幾百KA)會使斷路器受損，如使斷路器的機械觸頭等受損。因此，總是希望在短路電流達到峰值之前，及早檢測到短路的發(fā)生，以便在短路電流的大小尚不足以損壞斷路器時及時使斷路器跳閘，從而保護斷路器并延長斷路器的使用壽命。另外,對于具有ZSI (Zone-Selection Interlocking)功能的斷路器,及早地檢測到短路的發(fā)生更為重要。在使用了具有ZSI功能的斷路器的電路中，斷路器對應(yīng)不同級別的保護區(qū)域，在下級保護區(qū)域內(nèi)發(fā)生故障時，對應(yīng)該下級保護區(qū)域的斷路器迅速跳閘，同時·閉鎖上級保護區(qū)域，以實現(xiàn)級間選擇性的配合。但是，如果不能及早檢測到短路的發(fā)生，則無法實現(xiàn)提前限流，很可能出現(xiàn)對兩個不同級別保護區(qū)域同時進行保護的情況，影響ZSI功能的實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種短路檢測方法和裝置，能夠在短路電流達到峰值之前，及時地檢測到短路的發(fā)生。本發(fā)明實施例提供如下技術(shù)方案。本發(fā)明實施例提供的短路檢測方法包括采樣一電路的n個瞬時電流值，n為大于或等于3的整數(shù)；獲取與所述n個瞬時電流值的采樣時刻相對應(yīng)的n個電流積分值；利用所述n個瞬時電流值和所述n個電流積分值，基于所述電路的歐姆定律等式，確定所述電路的電流峰值的估計值；當所述電流峰值的估計值大于預(yù)定閾值時，確定為發(fā)生短路。在這種檢測方法中，由于利用了電流的積分值來估計電流峰值，因而在一定程度上弱化了電流波動可能對電流峰值估計造成的影響。由此，采用這種檢測方法可以及時并且較為準去地估計出電流峰值的大小。在本發(fā)明的一種實施方式中，確定電流峰值的估計值的步驟進一步包括通過對所述電路的歐姆定律等式兩邊同時積分得到的第一計算公式，通過分別將所述n個瞬時電流值和所述n個電流積分值代入所述第一計算公式，計算出所述電流峰值的估計值。在本發(fā)明的一種實施方式中，第一計算公式具有如下形式[R(t) ] = [- Y , P, Q] [A(t), B(t), C(t)]T,其中，R(t)為采樣時間t內(nèi)所述電流積分值的變化量的函數(shù)；A(t)為采樣時間t內(nèi)瞬時電流值的變化量的函數(shù)；B(t)和C(t)分別為采樣時間t以及電源的頻率的函數(shù)P，Q，y分別為包含待確定的所述電流峰值的函數(shù)組合。
在這一實施例中，將第一計算公式中的已知量的組合和未知量的組合加以區(qū)分。由此，在計算過程中只要根據(jù)已知量的組合的值獲得未知量的組合的值即可，再根據(jù)未知量的組合的大小計算出待確定的未知量，即電流峰值。這種方法簡化了計算過程，加快了計算速度。在本發(fā)明的一種實施方式中，在第一計算公式中，R(t) = I(t)-I(0),其中I (t) = / i(t)dt, i (t)為采樣時間t時刻的瞬時電流值；
權(quán)利要求
1.一種短路檢測方法，包括 采樣(21) —電路的η個瞬時電流值，η為大于或等于3的整數(shù)； 獲取(22)與所述η個瞬時電流值的采樣時刻相對應(yīng)的η個電流積分值； 利用所述η個瞬時電流值和所述η個電流積分值，基于針對所述電路的歐姆定律等式，確定(23)所述電路的電流峰值的估計值； 當所述電流峰值的估計值大于預(yù)定閾值時，確定(24)為發(fā)生短路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述確定電流峰值的估計值的步驟進一步包括 通過對所述電路的歐姆定律等式兩邊同時積分得到第一計算公式， 通過分別將所述η個瞬時電流值和所述η個電流積分值代入所述第一計算公式，計算出所述電流峰值的估計值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第一計算公式具有如下形式[R ⑴]=[-Y , P, Q] · [A(t), B(t), C(t)]T, 其中，R(t)為采樣時間t內(nèi)所述電流積分值的變化量的函數(shù)； A(t)為采樣時間t內(nèi)瞬時電流值的變化量的函數(shù)； B(t)和C(t)分別為采樣時間t以及電源的頻率的函數(shù) P，Q，Y分別為包含待確定的所述電流峰值的函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述第一計算公式中， R(t) = I (t)-I (O),其中I (t) = ∫ i (t)dt, i (t)為采樣時間t時刻的瞬時電流值；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，r= tgcp，爐為功率因數(shù)角，且所述方法還包括根據(jù)所述η個采樣到的瞬時電流值和相應(yīng)的電流積分值，確定所述電路的功率因數(shù)角。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，當η大于3時，確定電流峰值的估計值還包括利用最小二乘回歸估計法，確定所述電流峰值的估計值。
7.一種短路檢測裝置，包括 電流采樣模塊(41)，用于采樣一電路的η個瞬時電流值，其中η為大于或等于3的整數(shù)；電流積分模塊(42)，用于獲取與所述η個瞬時電流值的采樣時刻相對應(yīng)的η個電流積分值；電流峰值估計模塊(43)，用于利用所述η個瞬時電流值和所述η個電流積分值，基于所述電路的歐姆定律等式，確定所述電路的電流峰值的估計值； 短路確定模塊(44)，用于當所述電流峰值的估計值大于預(yù)定閾值時，確定為發(fā)生短路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述電流峰值估計模塊用于通過分別將所述η個瞬時電流值和所述η個電流積分值代入第一計算公式，計算出所述電流峰值的估計值，其中所述第一計算公式是通過對所述電路的歐姆定律等式兩邊同時積分得到的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述第一計算公式具有如下形式[R ⑴]=[-Y , P, Q] · [A(t), B(t), C(t)]T, 其中，R(t)為采樣時間t內(nèi)所述電流積分值的變化量的函數(shù)； A(t)為采樣時間t內(nèi)瞬時電流值的變化量的函數(shù)；B(t)和C(t)分別為采樣時間t以及電源的頻率的函數(shù) P，Q，Y分別為包含待確定的所述電流峰值的函數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述第一計算公式中， R(t) = I (t)-I (O),其中I (t) = / i (t)dt, i (t)為采樣時間t時刻的瞬時電流值；
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，r= tgcp，爐為功率因數(shù)角，所述裝置還包括 功率因數(shù)計算模塊(45)，用于根據(jù)所述η個采樣到的瞬時電流值和相應(yīng)的電流積分值，確定所述電路的功率因數(shù)角。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述電流峰值估計模塊還包括 最小二乘子模塊(46)，用于利用最小二乘回歸估計法，確定所述電流峰值的估計值。
13.—種機器可讀的存儲介質(zhì),其特征在于,存儲用于使一機器執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的方法的指令。
14.一種計算機程序，其特征在于，當所述計算機程序運行于一機器中時使所述一機器執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種短路檢測方法和裝置。在短路檢測方法中，采樣一電路的n個瞬時電流值，其中n為大于或等于3的整數(shù)；獲取與所述n個瞬時電流值采樣時刻相對應(yīng)的n個電流積分值；利用所述n個瞬時電流值和所述n個電流積分值，基于所述電路的歐姆定律等式，確定所述電路的電流峰值的估計值；當所述電流峰值的估計值大于預(yù)定閾值時，確定為發(fā)生短路。本發(fā)明實施例還提供了一種短路檢測裝置。根據(jù)本發(fā)明實施例提供的短路檢測方法和裝置，能夠在短路電流達到峰值之前，及時地檢測到短路的發(fā)生。
文檔編號G01R31/02GK102798753SQ20111014139
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者杜峰, 陳維剛, 閔應(yīng)宗, 卓越 申請人:西門子公司