交直流混联调节方法和电路与流程

本发明涉及控制领域，具体而言，涉及一种交直流混联调节方法和电路。

背景技术：

交直流混联物理试验平台用于进行各类功能实验，在进行实验时，各种负荷和分布式电源的接入和切出需要频繁通过开关阵列进行操作，但是又不能影响主网的安全运行要求。为了实现各种分布式电源、储能和负荷灵活接入不同配电变压器，需要进行多种交直流电源和负荷的切换，现有技术方案需配置交直流负荷切换柜，由负荷开关阵列组成，可通过远程操作完成不同分布式电源、储能和负荷的切换，但是在紧急停运、过负荷、动态特性等试验过程中，没有相应的合闸、分闸精确控制，因此，目前的调控装置往往动作迟缓，切换过程耗时长、损耗大，影响试验的进程，容易损坏设备。

针对相关技术中的交直流混联试验的调控装置动作迟缓的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种交直流混联调节方法和电路，以至少解决相关技术中的交直流混联试验的调控装置动作迟缓的技术问题。

根据本发明实施例的一方面，提供了一种交直流混联调节电路，该电路包括：交直流负荷开关阵列；电流传感器模块，用于感应交直流负荷开关阵列的电流，得到电流信息；处理器，与电流传感器模块和交直流负荷开关阵列相连接，用于根据电流信息生成控制指令，其中，控制指令用于控制交直流负荷开关阵列。

进一步地，电流传感器模块包括：电流传感器，与交直流负荷开关阵列相邻设置，用于通过电磁场信号感应交直流负荷开关阵列中每个开关的电流，得到电流信号；信号调理器，与电流传感器相连接，用于对电流信号进行处理，得到电流信息。

进一步地，电流传感器为天线型电流传感器。

进一步地，天线型电流传感器包括空心绕制的多匝线圈，多匝线圈用于感应交直流负荷开关阵列中每个开关的电流。

进一步地，处理器包括：采集模块，用于采集电流传感器模块的电流信息；现场可编程门阵列fpga，用于根据电流信息生成控制指令，并通过控制指令控制交直流负荷开关阵列。

进一步地，fpga用于通过控制指令控制交直流负荷开关阵列中每个开关的开关状态。

进一步地，交直流负荷开关阵列包括断路器和/或接触器。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种交直流混联调节方法，该方法包括：采集交直流负荷开关阵列的电流，得到电流信息；根据电流信息生成控制指令，其中，控制指令用于控制交直流负荷开关阵列。

进一步地，根据电流信息生成控制指令包括：根据电流信息确定交直流负荷开关阵列中每个开关的开关状态；根据交直流负荷开关阵列中每个开关的开关状态生成控制指令。

进一步地，根据交直流负荷开关阵列中每个开关的开关状态生成控制指令包括：通过控制指令控制交直流负荷开关阵列中每个开关的开关状态。

在本发明实施例中，通过电流传感器模块感应交直流负荷开关阵列的电流，得到电流信息，通过与电流传感器模块和交直流负荷开关阵列相连接的处理器根据电流信息生成用于控制交直流负荷开关阵列的控制指令，解决了相关技术中的交直流混联试验的调控装置动作迟缓的技术问题，进而实现了能够快速响应并对交直流混联负荷进行调控动作的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的交直流混联调节电路的示意图；

图2是根据本发明实施例的另一种可选的交直流混联调节电路的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的处理器的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种可选的交直流混联调节方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请提供了一种交直流混联调节电路方法的实施例。

图1是根据本发明实施例的一种可选的交直流混联调节电路的示意图，如图1所示，该电路包括交直流负荷开关阵列10，电流传感器模块20和处理器30。

其中，交直流负荷开关阵列是开关阵列，用于开启或关断交直流负荷的连通。开关阵列中包括多个开关，每个开关可以用于开启或关断一个负荷。每个开关可以包括断路器或接触器，或断路器和接触器的组合开关电路。

电流传感器模块，也可以成为电流变送器，用于感应交直流负荷开关阵列的电流，得到电流信息，电流传感器模块包括感应的模块和数据处理的模块，具体的，感应的模块为电流传感器，电流传感器与交直流负荷开关阵列相邻设置，用于通过电磁场信号感应交直流负荷开关阵列中每个开关的电流，得到电流信号，数据处理的模块为信号调理器，信号调理器与电流传感器相连接，用于对电流信号进行处理，得到电流信息。具体而言，天线型电流传感器可以放置在开关阵列各个开关20cm范围内，通过电磁场信号获取各个开关的电流信息，实时通过信号调理器对电流信息进行处理和传递。

电流传感器可以是多种类型的传感器，可选的，可以采用天线型电流传感器，天线型电流传感器为非接触式的，无需与开关阵列连线，通过电磁场的方式感应开关阵列产生的电流，得到电流信号。具体而言，天线型电流传感器可以包括空心绕制的多匝线圈，多匝线圈用于感应交直流负荷开关阵列中每个开关的电流。举例而言，天线型电流传感器可以采用3匝线圈空心绕制的传感器，其中，线圈直径约10mm，天线型电流传感器与交直流负荷开关阵列近距离放置即可通过电磁场信号感知被测电流。

处理器与电流传感器模块和交直流负荷开关阵列相连接，用于根据电流信息生成控制指令，其中，控制指令用于控制交直流负荷开关阵列。交直流负荷开关阵列与处理器是双向连接的，处理器通过电流传感器模块与交直流负荷开关阵列连接，用于根据电流传感器模块感应到的数据控制交直流负荷开关阵列。

处理器可以包括采集数据的模块和控制模块，可选的，采集数据的模块为采集模块，采集模块用于采集电流传感器模块的电流信息，处理器可以通过电流信息确定开关阵列中每个开关的开关状态，控制模块可以是现场可编程门阵列fpga，fpga能够根据电流信息生成控制指令，并通过控制指令控制交直流负荷开关阵列。其中，fpga能够通过控制指令控制交直流负荷开关阵列中每个开关的开关状态。具体而言，在采集模块接收电流传感器模块发送的开关阵列的电流信息之后，对接收的信息进行a/d转换，然后由fpga系统进行处理，得到控制指令，将控制指令发送至开关阵列以实现对开关阵列的控制。

可选的，处理器可以是处理系统，可以是终端设备的形式。

该实施例通过电流传感器模块感应交直流负荷开关阵列的电流，得到电流信息，通过与电流传感器模块和交直流负荷开关阵列相连接的处理器根据电流信息生成用于控制交直流负荷开关阵列的控制指令，解决了相关技术中的交直流混联试验的调控装置动作迟缓的技术问题，进而实现了能够快速响应并对交直流混联负荷进行调控动作的技术效果。

作为上述实施例的一种可选实施例，结合图2对该可选实施例的交直流混联调节电路进行说明：

该实施例提供的交直流混联调节电路是一种模块化的交直流混联试验平台调控装置，如图2所示，该装置包括开关阵列、电流变送器(电流传感器模块)和处理系统(处理器)，开关阵列与处理系统双向连接，并通过电磁场与电流变送器单向连接，电流变送器与处理系统单向连接。

其中，开关阵列包括断路器和接触器等开关型器件。电流变送器包括天线型电流传感器和信号调理器：天线型电流传感器放置在开关阵列各个开关20cm范围内，通过电磁场信号获取各个开关的电流信息，实时通过信号调理器进行处理和传递。

如图3所示，处理系统包括天线型电流传感器与fpga系统，采集模块接收电流变送器发送的开关阵列电流信号，并对接收的信号进行a/d转换，然后由fpga系统进行处理，实现对开关阵列的控制。开关阵列各个开关的当前通、断状态由信号线传递给处理系统。

本发明中采集模块为通用型数据采集系统，fpga系统为常见的可编程逻辑阵列。天线型电流传感器为非接触式，采用3匝线圈空心绕制，线圈直径约10mm，近距离放置即可通过电磁场信号感知被测电流。

本发明提供的模块化交直流混联试验平台调控装置原理如下：

交直流混联物理试验平台进行各类功能实验，不能影响主网的安全运行要求，而各种负荷和分布式电源的接入和切出需要频繁通过开关阵列进行操作。本发明利用高转换速率的天线型电流传感器，动态分析电流的大小和相位，选择合适的时刻进行分闸和合闸操作。

本申请还提供了一种交直流混联调节方法的实施例。

图4是根据本发明实施例的一种可选的交直流混联调节方法的流程图，如图4所示，该方法包括：

步骤s101，采集交直流负荷开关阵列的电流，得到电流信息；

步骤s102，根据电流信息生成控制指令，其中，控制指令用于控制交直流负荷开关阵列。

可选的，根据电流信息生成控制指令包括：根据电流信息确定交直流负荷开关阵列中每个开关的开关状态；根据交直流负荷开关阵列中每个开关的开关状态生成控制指令。

可选的，根据交直流负荷开关阵列中每个开关的开关状态生成控制指令包括：通过控制指令控制交直流负荷开关阵列中每个开关的开关状态。

该实施例通过采集交直流负荷开关阵列的电流，得到电流信息，并根据电流信息生成控制指令，解决了相关技术中的交直流混联试验的调控装置动作迟缓的技术问题，进而实现了能够快速响应并对交直流混联负荷进行调控动作的技术效果。

需要说明的是，在附图的流程图虽然示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本申请还提供了一种存储介质的实施例，该实施例的存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行本发明实施例的交直流混联调节方法。

在现有技术中，交直流混联调控装置需配置交直流负荷切换柜，由负荷开关阵列组成，可通过远程操作完成不同分布式电源、储能和负荷的切换。为了针对电网复杂多变的情况进行试验，很多试验项目需要启停机、大范围迅速调节负荷、电压突然跌落等，试验电路中用于控制的开关器件需要频繁、快速的改变状态，经常会因为电流切断不及时产生电弧、续流等问题，已有的调控方法往往动作迟缓，没有相应的合闸、分闸精确控制，状态改变过程耗时长、损耗大，影响试验的进程，容易损坏设备。根据电接触相关理论，在开关器件中的电流过零点时执行动作，即根据实际电流情况，在半个工频周期内根据实时电流大小选择合适时机执行操作，可有效缩短合闸和分闸的过渡过程，快速实现状态转换。

本发明提供的交直流混联调控电路能够在不影响原有电路接线方式的状况下，借助新型的高转换速率的天线型电流传感器获知电流信息，动态分析开关器件电流的大小和相位，选择合适的时刻进行分闸和合闸操作，迅速实现试验所需要的切换状态，有利于各种试验的顺利进行，提高效率。因此，与现有技术相比，本发明至少具有以下的技术效果：

1.根据电流变送器的测量结果，处理系统发出指令进行开关阵列的状态和数量的控制，可以在最合适的电流大小、相位时进行切断和接通，减小动态振荡，提高系统稳定性。

2.可以将在交直流混联试验平台上进行的各种试验所需开关切换通过编程方式录入fpga系统，自动的进行试验项目所需的开关操作，减少失误，提高效率。

上述本申请实施例的顺序不代表实施例的优劣。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。