本發(fā)明涉及波上點(diǎn)控制器。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及由于負(fù)載的電特性而用于在電位的負(fù)載的波上點(diǎn)控制器。

背景技術(shù)：

在功率系統(tǒng)中，電路斷路器用于連接負(fù)載和斷開(kāi)負(fù)載。在此過(guò)程期間，電路斷路器的有源元件中斷或接收（incept）高電流，在電路斷路器及連接的功率系統(tǒng)組件中造成壓力。通過(guò)在源電壓波形上的特定實(shí)例閉合和打開(kāi)電路斷路器，能夠限制高電流的流動(dòng)。用于控制電路斷路器的打開(kāi)或閉合以便防止瞬變現(xiàn)象的生成的多個(gè)技術(shù)為人所熟知。此類(lèi)技術(shù)依賴(lài)執(zhí)行同步切換控制的裝置的使用。一個(gè)此種裝置是波上點(diǎn)控制器。

波上點(diǎn)控制器用于控制電路斷路器的切換實(shí)例。在接收來(lái)自控制單元的命令時(shí)，波上點(diǎn)控制器將命令前移以在實(shí)現(xiàn)在某個(gè)實(shí)例的閉合或打開(kāi)以便最小化電流。波上點(diǎn)控制器檢測(cè)電路斷路器的打開(kāi)或閉合致動(dòng)時(shí)間（也稱(chēng)為操作時(shí)間），并且計(jì)算用于關(guān)于電路斷路器的打開(kāi)或閉合命令的切換的時(shí)間，以確保在電壓波形上的特定點(diǎn)上的切換。波上點(diǎn)控制器將打開(kāi)或閉合致動(dòng)時(shí)間確定為在命令被給出到電路斷路器所處的實(shí)例與電切換（即，電連接的中斷或接受）發(fā)生所處的實(shí)例之間的時(shí)間期。

通常，為檢測(cè)切換實(shí)例，波上點(diǎn)控制器依賴(lài)來(lái)自連接到負(fù)載的電流傳感器的電流測(cè)量。然而，對(duì)于某些類(lèi)型的負(fù)載，例如電感性負(fù)載（變壓器）或電容性負(fù)載（傳輸線），充電電流經(jīng)常具有如此小的幅度，使得它們不能在要求的感測(cè)準(zhǔn)確度和電流傳感器的容限范圍內(nèi)被準(zhǔn)確地檢測(cè)到。因此，對(duì)于此類(lèi)負(fù)載，不能應(yīng)用切換實(shí)例的基于電流反饋的檢測(cè)。

已存在解決上面提及的問(wèn)題的幾個(gè)嘗試。在一個(gè)途徑中，電壓而不是電流用來(lái)確定切換的實(shí)例。電壓變壓器連接到負(fù)載?；陔妷旱拇嬖诨虿淮嬖?，波上點(diǎn)控制器確定切換的實(shí)例。然而，在其中負(fù)載已經(jīng)處在由靜電或電動(dòng)部件通過(guò)相鄰電元件感應(yīng)的電位的情形中，此電壓反饋途徑是不適用的。

因此，鑒于上面提及的討論，存在滿足上面提及的問(wèn)題的方法和系統(tǒng)的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文中解決了上述缺點(diǎn)、缺陷和問(wèn)題，這將通過(guò)閱讀和理解下面的說(shuō)明書(shū)而被理解。

在一方面中，本發(fā)明提供一種確定電路斷路器的電操作時(shí)間以用于在多相電系統(tǒng)中執(zhí)行波上點(diǎn)切換的方法。多相電系統(tǒng)具有通過(guò)電路斷路器可連接到子系統(tǒng)的功率源。電路斷路器由控制器操作。在與功率源斷開(kāi)時(shí)，子系統(tǒng)能夠處在由子系統(tǒng)內(nèi)的電組件的電特性產(chǎn)生的電位?？刂破鬟B接到電位變壓器以用于測(cè)量在第一相位中子系統(tǒng)的電壓。

方法包括監(jiān)測(cè)在第一相位中子系統(tǒng)的電壓，從在第一相位中的被監(jiān)測(cè)的電壓確定第一變化率，基于與在多相電系統(tǒng)的第一相位中子系統(tǒng)的電壓關(guān)聯(lián)的第一變化率，檢測(cè)切換的至少一個(gè)實(shí)例，以及基于切換的檢測(cè)到的至少一個(gè)實(shí)例和用于切換的命令被提供到電路斷路器所處的實(shí)例，確定電路斷路器的電操作時(shí)間。

在實(shí)施例中，方法還包括基于電路斷路器的確定的電操作時(shí)間和與子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)，估計(jì)用于切換的時(shí)間以用于操作電路斷路器。在實(shí)施例中，檢測(cè)切換的至少一個(gè)實(shí)例還包括監(jiān)測(cè)在至少一個(gè)相位中與功率源關(guān)聯(lián)的電壓，在半周期內(nèi)從在至少一個(gè)相位中與功率源關(guān)聯(lián)的電壓計(jì)算至少一個(gè)第二變化率，以及基于用于檢測(cè)切換的至少一個(gè)實(shí)例的第一變化率和至少一個(gè)第二變化率，確定比率。

在實(shí)施例中，方法還包括將切換的檢測(cè)到的至少一個(gè)實(shí)例與多相電系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)的相位關(guān)聯(lián)。切換的至少一個(gè)實(shí)例是在預(yù)定時(shí)間窗口內(nèi)的在該對(duì)應(yīng)的相位中切換的最后實(shí)例，其中預(yù)定窗口基于與電路斷路器關(guān)聯(lián)的機(jī)械操作時(shí)間。

在實(shí)施例中，方法還包括將切換的檢測(cè)到的至少一個(gè)實(shí)例與多相電系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)的相位關(guān)聯(lián)。切換的該至少一個(gè)實(shí)例是在預(yù)定時(shí)間窗口內(nèi)的在對(duì)應(yīng)的相位中切換的第一實(shí)例，其中預(yù)定窗口基于與電路斷路器關(guān)聯(lián)的機(jī)械操作時(shí)間。

在實(shí)施例中，方法還包括基于在切換的一個(gè)或更多實(shí)例與該對(duì)應(yīng)的一個(gè)或更多相位之間的關(guān)聯(lián)，確定與多相電系統(tǒng)的該一個(gè)或更多相位關(guān)聯(lián)的切換的順序。

在另一方面中，本發(fā)明公開(kāi)一種配置成在具有可連接到子系統(tǒng)的功率源的多相電系統(tǒng)中操作電路斷路器的控制器?？刂破靼ㄒ粋€(gè)或更多處理器和在功能上耦合到該一個(gè)或更多處理器的存儲(chǔ)器模塊，處理器配置成監(jiān)測(cè)在第一相位中子系統(tǒng)的電壓；并且從在第一相位中的被監(jiān)測(cè)的電壓確定第一變化率；基于與在多相電系統(tǒng)的第一相位中子系統(tǒng)的電壓關(guān)聯(lián)的第一變化率，檢測(cè)切換的至少一個(gè)實(shí)例；基于切換的檢測(cè)到的至少一個(gè)實(shí)例，確定電路斷路器的電操作時(shí)間；以及基于電路斷路器的確定的電操作時(shí)間和與子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)，估計(jì)用于切換的時(shí)間。

在實(shí)施例中，一個(gè)或更多處理器還配置成在第一相位中子系統(tǒng)的電壓的第一變化率的不可用性時(shí)，基于在第二相位中子系統(tǒng)的電壓的第三變化率，檢測(cè)與在多相電系統(tǒng)中多個(gè)相位關(guān)聯(lián)的切換的多個(gè)實(shí)例，其中第二相位是閉合的最后相位和打開(kāi)的第一相位中的一個(gè)。

本文中描述了變化范圍的系統(tǒng)和方法。除此發(fā)明內(nèi)容中描述的方面和優(yōu)點(diǎn)外，參考附圖并且參照下面的詳細(xì)描述，另外的方面和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例圖示多相電系統(tǒng)的典型單線表示；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例用于使用控制器來(lái)確定在多相電系統(tǒng)中電路斷路器的電操作時(shí)間的方法的流程圖；

圖3根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例圖示在閉合操作期間在第一相位中的功率源的電壓的波形和在該第一相位中子系統(tǒng)的電壓的波形；

圖4根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例圖示在閉合操作期間在三相系統(tǒng)的第一相位中的功率源的電壓的波形和在三相系統(tǒng)的三個(gè)相位中子系統(tǒng)的電壓的波形；以及

圖5根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例圖示在打開(kāi)操作期間在多相系統(tǒng)的第一相位中的功率源的電壓的波形和在多相系統(tǒng)的第一相位和第二相位中子系統(tǒng)的電壓的波形。

具體實(shí)施方式

在下面的詳細(xì)描述中，參照了形成其一部分的附圖，并且圖中通過(guò)說(shuō)明示出了可實(shí)踐的特定實(shí)施例。這些實(shí)施例以充分的細(xì)節(jié)描述，以便使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`實(shí)施例，并且要理解，在不脫離實(shí)施例的范圍的情況下，可利用其它實(shí)施例，并且可進(jìn)行邏輯、機(jī)械、電氣和其它變化。因此，下面的詳細(xì)描述不要在限制意義上進(jìn)行。

圖1圖示多相電系統(tǒng)100。多相電系統(tǒng)100包含功率源（圖中表示為母線110）。功率源110能夠通過(guò)電路斷路器140連接到電氣子系統(tǒng)或負(fù)載160。電路斷路器能夠執(zhí)行閉合操作以建立在功率源110與在某個(gè)相位中的子系統(tǒng)160之間的電連接，并且執(zhí)行打開(kāi)操作以中斷在功率源110與在某個(gè)相位中的子系統(tǒng)160之間的電連接。閉合操作和打開(kāi)操作通常稱(chēng)為切換。

在與功率源110斷開(kāi)時(shí)，電氣子系統(tǒng)160的至少一個(gè)相位能夠處在由子系統(tǒng)160內(nèi)的電組件的電特性產(chǎn)生的電位。在與功率源110斷開(kāi)的至少一個(gè)相位中的電位是由于從相鄰電元件的靜電或電動(dòng)感應(yīng)造成的。例如，電氣子系統(tǒng)160是以在相位l1、l2與l3之間的相間耦合的三分支三相變壓器。在示例中，變壓器的l1相位連接到功率源110，由于相間耦合，在變壓器的l2和l3相位中感應(yīng)到電壓。

在另一示例中，子系統(tǒng)160是電容器組。盡管與功率源110斷開(kāi)，但電容器組處在由于在本身中存儲(chǔ)的電荷而產(chǎn)生的電壓。類(lèi)似地，在仍有的另一示例中，子系統(tǒng)160是傳輸線，其處在由相鄰傳輸線感應(yīng)的電壓。在仍有的另一示例中，子系統(tǒng)160是多相傳輸線，其中一個(gè)相位已由功率源110通電。由于該通電相位，在相位中將感應(yīng)到電壓。在另一示例中，子系統(tǒng)160是多相傳輸線，其中一個(gè)或更多相位已與功率源110斷開(kāi)。然而，由于在接地與傳輸線之間形成的電容性電路和傳輸線的電感性質(zhì)，緊接在斷開(kāi)后在傳輸線中存在振蕩電壓。

電路斷路器140提供用于保護(hù)和切換目的。電路斷路器140的打開(kāi)和閉合由波上點(diǎn)控制器130（也稱(chēng)為智能電子裝置130或控制器130）控制。波上點(diǎn)控制器130用來(lái)確定適當(dāng)?shù)那袚Q實(shí)例用于操作對(duì)應(yīng)的電路斷路器140，以確保在電系統(tǒng)100中的最小電擾動(dòng)和確保在切換的同時(shí)生成的電氣和機(jī)械震動(dòng)是最小的。波上點(diǎn)控制器130配置成接收來(lái)自諸如電位變壓器145的電壓測(cè)量部件的與在子系統(tǒng)160的電壓有關(guān)的信息。類(lèi)似地，波上點(diǎn)控制器130配置成接收分別來(lái)自電流測(cè)量部件（例如電流變壓器120）和電壓測(cè)量部件（例如電壓變壓器115）的與功率源110的電流和電壓有關(guān)的信息。

波上點(diǎn)控制器130包含用于計(jì)算和估計(jì)用于切換的時(shí)間的一個(gè)或更多處理器、在功能上耦合到該一個(gè)或更多處理器以用于存儲(chǔ)確定電路斷路器140的電操作時(shí)間，以便執(zhí)行用于切換的時(shí)間的估計(jì)所要求的信息的存儲(chǔ)器模塊及能夠通過(guò)通信信道進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)接口。波上點(diǎn)控制器130的網(wǎng)絡(luò)接口配置成接收有關(guān)對(duì)應(yīng)的電路斷路器140連接到的電氣子系統(tǒng)160的信息（稱(chēng)為系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)）。波上控制器130的一個(gè)或更多處理器配置成監(jiān)測(cè)在該一個(gè)或更多相位中子系統(tǒng)160的電壓，從在相位中的電壓確定一個(gè)或更多變化率，檢測(cè)切換的一個(gè)或更多實(shí)例，以及確定對(duì)應(yīng)的電路斷路器140的電操作時(shí)間。這些方面參照?qǐng)D2進(jìn)一步解釋。

本領(lǐng)域技術(shù)人員要注意的是，本文中提及的子系統(tǒng)160包含諸如傳輸線、功率變壓器、電容器組、并聯(lián)電抗器、馬達(dá)負(fù)載等能夠從功率源110汲取功率的電元件和裝置。

另外，要注意的提，電壓和電流測(cè)量從電壓變壓器115、電壓變壓器145和電流變壓器120到波上點(diǎn)控制器130的傳遞能夠使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的網(wǎng)絡(luò)和對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)配置以多種方式執(zhí)行。類(lèi)似地，本領(lǐng)域技術(shù)人員要注意的是，雖然圖1公開(kāi)電路斷路器140，但類(lèi)似切換裝置也能夠被使用以替代電路斷路器140。

圖2是在具有通過(guò)由波上點(diǎn)控制器130操作或控制的電路斷路器140可連接到子系統(tǒng)160的功率源110的多相電系統(tǒng)100中執(zhí)行波上點(diǎn)切換的方法的流程圖200。如前面所提及的，子系統(tǒng)160的第一相位處在該電位。

在步驟210處，控制器130通過(guò)電位變壓器145監(jiān)測(cè)在第一相位中子系統(tǒng)160的電壓。電位變壓器145持續(xù)測(cè)量子系統(tǒng)160的電壓，并且將在第一相位中電壓的被采樣的值發(fā)送到控制器130。在步驟220處，基于被采樣的值，控制器130確定與在第一相位中子系統(tǒng)160的電壓關(guān)聯(lián)的第一變化率。在實(shí)施例中，第一變化率是從在子系統(tǒng)160的第一相位中電壓的被采樣值獲得的二階微分。

在步驟230處，控制器130基于與在多相電系統(tǒng)100的第一相位中子系統(tǒng)160的電壓關(guān)聯(lián)的第一變化率，檢測(cè)切換的實(shí)例?；诘谝蛔兓剩刂破?30檢測(cè)在子系統(tǒng)160的任何一個(gè)相位中切換的實(shí)例。在實(shí)施例中，控制器130比較確定的第一變化率和預(yù)定閾值。每當(dāng)?shù)谝蛔兓实闹荡笥谠擃A(yù)定閾值，控制器130便確定切換已發(fā)生，并且第一變化率的值大于預(yù)定閾值所處的實(shí)例被檢測(cè)為切換的實(shí)例。在實(shí)施例中，預(yù)定閾值基于功率源110的電壓的百分比。

在實(shí)施例中，控制器130通過(guò)電位變壓器115監(jiān)測(cè)在功率源110的第一相位中功率源110的電壓。電位變壓器115持續(xù)測(cè)量功率源110的電壓，并且將在功率源110的第一相位中電壓的被采樣的值發(fā)送到控制器130。基于被采樣的值，控制器130確定與在第一相位中功率源110的電壓關(guān)聯(lián)的第二變化率。在實(shí)施例中，第二變化率是從在功率源110的第一相位中電壓的被采樣的值計(jì)算的在半周期期間中第二微分的最大值。在仍有的另一實(shí)施例中，通過(guò)在半周期中計(jì)算由進(jìn)行在功率源110的第一相位中電壓的被采樣的值的二階微分而獲得的值的平均值，確定第二變化率。

隨后，控制器130基于與在第一相位中子系統(tǒng)160的電壓關(guān)聯(lián)的第一變化率和與在第一相位中功率源110的電壓關(guān)聯(lián)的第二變化率，確定比率。在該比率的值高于預(yù)定閾值時(shí)，控制器130檢測(cè)到切換的實(shí)例。使用如圖3中所示的示范閉合操作，進(jìn)一步圖示步驟210-230。

在圖3中，在閉合操作期間在圖的部分a中示出與功率源110關(guān)聯(lián)的電壓波形，并且在圖的部分b中示出與子系統(tǒng)160關(guān)聯(lián)的電壓波形。在第一相位中的功率源110的電壓被示出為實(shí)線波形310，并且功率源的電壓的第二變化率（在本示例中的二階微分）被示出為虛線波形315。類(lèi)似地，在第一相位中子系統(tǒng)160的電壓被示出為實(shí)線波形320，并且功率源的電壓的第一變化率（在本示例中的二階微分）被示出為虛線波形325。

在t1（在圖中示出為點(diǎn)330），用于閉合或連接子系統(tǒng)160到在第一相位中的功率源110的命令（在圖中指示為線340）被給出到電路斷路器140。在t2（在圖中示出為點(diǎn)335），經(jīng)由電路斷路器140在功率源110與在第一相位中的子系統(tǒng)160之間建立電連接。

如從圖3中所見(jiàn)，在t1之前，盡管與功率源斷開(kāi)，但在子系統(tǒng)160的第一相位中看到電壓。如前面所解釋的，此電壓在子系統(tǒng)160中由相鄰電元件感應(yīng)或者由于存在剩余電荷或磁通而被感應(yīng)。

在t2之前，盡管在子系統(tǒng)160的第一相位中存在電壓（其在示例中顯得是正弦的），但第一變化率，即在第一相位中子系統(tǒng)160的電壓的二階微分是相對(duì)在某個(gè)值附近或者在如此的帶（bandassuch）內(nèi)。然而，在當(dāng)閉合操作發(fā)生時(shí)的實(shí)例（即，t2），在第一相位中子系統(tǒng)160的電壓的二階微分存在急劇變化（在示例中急劇增大和立即減小）。在因由于子系統(tǒng)160到在第一相位中功率源110的連接的在第一相位中子系統(tǒng)160中的電壓的變化造成的急劇振蕩結(jié)果后，第一變化率穩(wěn)定，并且是相對(duì)在某個(gè)值附近或者在如此的帶內(nèi)。相應(yīng)地，在與子系統(tǒng)160的電壓關(guān)聯(lián)的第一變化率的幅度（即，波形325）高于預(yù)定閾值（使用點(diǎn)虛線395指示為帶）時(shí)，控制器130檢測(cè)到切換的實(shí)例。

在步驟240處，控制器130基于切換的檢測(cè)到的至少一個(gè)實(shí)例，確定電路斷路器140的電操作時(shí)間。控制器130將電路斷路器140的電操作時(shí)間確定為在用于切換的命令被提供到電路斷路器140所處的實(shí)例與在功率源110與在第一相位中的子系統(tǒng)160之間建立電連接所處的實(shí)例之間的時(shí)間期。繼續(xù)前面提及的示范閉合操作，控制器130將電操作時(shí)間確定為在t1與t2之間的時(shí)間期。要注意的是，如本文中提及的電操作時(shí)間是為其中發(fā)生切換的對(duì)應(yīng)的相位確定的。對(duì)于多個(gè)相位，使用方法200計(jì)算多個(gè)電操作時(shí)間。

在實(shí)施例中，在用于切換的命令被提供到控制器130時(shí)，控制器130基于電路斷路器140的確定的電操作時(shí)間和與子系統(tǒng)160關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)，估計(jì)用于切換的時(shí)間。

本文中的系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)指關(guān)于與在用于切換的時(shí)間的估計(jì)中和在切換策略中利用的子系統(tǒng)160有關(guān)的所有參數(shù)的信息。系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)包含但不限于子系統(tǒng)的類(lèi)型、子系統(tǒng)的接地配置、與子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的引線操作相位（leadoperatingphase）、與子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的極性靈敏度偏好、與子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的校正因數(shù)、與子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的剩余磁通或陷阱電荷。

在實(shí)施例中，系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)包含與子系統(tǒng)160關(guān)聯(lián)的校正因數(shù)。在波上點(diǎn)控制器130注意到用于切換的時(shí)間中的誤差時(shí)，波上點(diǎn)控制器130利用校正因數(shù)來(lái)校正在下一個(gè)估計(jì)中用于切換的時(shí)間。誤差校正過(guò)程被迭代執(zhí)行。

在實(shí)施例中，控制器130在用于切換的估計(jì)的時(shí)間操作電路斷路器140以用于切換子系統(tǒng)160。在用于切換的時(shí)間，控制器130將用于切換的命令發(fā)出到電路斷路器140。由于電路斷路器140的操作時(shí)間，在基于電路斷路器140的電操作時(shí)間和子系統(tǒng)160的系統(tǒng)特性確定的適當(dāng)時(shí)間實(shí)例，接收或中斷在功率源110與子系統(tǒng)160之間的電連接。

本領(lǐng)域技術(shù)人員要注意的是，雖然術(shù)語(yǔ)第一相位用來(lái)識(shí)別系統(tǒng)100中的特定相位，但不得將它理解為打開(kāi)的第一相位或閉合的第一相位。為清晰起見(jiàn)，提及的是，如本文中提及的第一相位能夠指任何相位，而不管在切換的順序中那個(gè)相位的位置。本領(lǐng)域技術(shù)人員要注意的是，雖然上述方法被解釋用于通過(guò)監(jiān)測(cè)在第一相位中子系統(tǒng)160的電壓的第一變化率，檢測(cè)在第一相位中切換實(shí)例，但方法能夠被擴(kuò)展到通過(guò)監(jiān)測(cè)在子系統(tǒng)160的對(duì)應(yīng)的相位中電壓的多個(gè)變化率，檢測(cè)與對(duì)應(yīng)的相位關(guān)聯(lián)的切換的多個(gè)實(shí)例。下面將對(duì)此進(jìn)行解釋。

在實(shí)施例中，控制器130監(jiān)測(cè)在第一和第二相位中子系統(tǒng)160的電壓。電位變壓器（圖中未示出）測(cè)量在第二相位中子系統(tǒng)160的電壓，并且將在子系統(tǒng)160的第二相位中電壓的被采樣的值發(fā)送到控制器130。基于被采樣的值，控制器130確定與在第二相位中子系統(tǒng)160的電壓關(guān)聯(lián)的第三變化率。在實(shí)施例中，第三變化率是從在子系統(tǒng)160的第二相位中電壓的被采樣值獲得的二階微分?；诘谝蛔兓屎偷谌兓?，控制器130能夠檢測(cè)到在第一相位中切換的實(shí)例和在第二相位中切換的實(shí)例。使用圖5對(duì)此進(jìn)行解釋。

在圖5中，在打開(kāi)操作期間在圖的部分a中示出與功率源110關(guān)聯(lián)的電壓波形，并且在圖的部分b中示出與子系統(tǒng)160關(guān)聯(lián)的電壓波形。在本示例中的子系統(tǒng)160是變壓器160。在第一相位中的功率源110的電壓被示出為實(shí)線波形510，并且功率源的電壓的第二變化率（在本示例中的二階微分）被示出為虛線波形515。

類(lèi)似地，在第一相位中子系統(tǒng)160的電壓被示出為實(shí)線波形520，并且在第一相位中子系統(tǒng)160的電壓的第一變化率（在本示例中的二階微分）被示出為虛線波形525。類(lèi)似地，在第二相位中子系統(tǒng)160的電壓被示出為實(shí)線波形530，并且在第二相位中子系統(tǒng)160的電壓的第三變化率（在本示例中的二階微分）被示出為虛線波形535。

在t1（在圖5中示出為點(diǎn)540），用于從在第一相位中的功率源110打開(kāi)或斷開(kāi)子系統(tǒng)160的命令被給出到電路斷路器140。在t1'（在圖5中示出為點(diǎn)550），用于從在第二相位中的功率源110打開(kāi)或斷開(kāi)子系統(tǒng)160的命令被給出到電路斷路器140。在t2（在圖5中示出為點(diǎn)560），由電路斷路器140在第一相位中中斷在功率源110與子系統(tǒng)160之間的電連接。類(lèi)似地，在t3（在圖中示出為點(diǎn)570），由電路斷路器140在第二相位中中斷在功率源110與子系統(tǒng)160之間的電連接。

如從圖5中所見(jiàn)，在t2之后，盡管與功率源110斷開(kāi)，但在子系統(tǒng)160的第一相位中仍看到電壓。如前面所解釋的，此電壓由相鄰電元件在子系統(tǒng)160感應(yīng)，其包含仍連接到功率源110的子系統(tǒng)160的第二相位的感應(yīng)效應(yīng)。

在t2之前，盡管在子系統(tǒng)160的第一相位中存在電壓（由于功率源110，它是源電壓），但第一變化率，即在第一相位中子系統(tǒng)160的電壓的二階微分是相對(duì)在某個(gè)值附近或者在如此的帶內(nèi)。然而，在當(dāng)?shù)谝幌辔恢兄袛嚯娺B接時(shí)的實(shí)例（即，在t2），在第一相位中子系統(tǒng)160的電壓的二階微分中存在急劇變化。

在因由于子系統(tǒng)160到在第一相位中功率源110的斷開(kāi)的在第一相位中子系統(tǒng)160中的電壓的變化造成的急劇振蕩結(jié)果后，第一變化率穩(wěn)定，并且是相對(duì)在某個(gè)值附近或者在如此的帶內(nèi)。相應(yīng)地，在與在第一相位中子系統(tǒng)160的電壓關(guān)聯(lián)的第一變化率的幅度（即，波形525）高于預(yù)定閾值（使用點(diǎn)虛線595指示為帶）時(shí)，控制器130檢測(cè)到切換的實(shí)例。

類(lèi)似地，在t3之前，盡管在子系統(tǒng)160的第二相位中存在電壓（由于功率源110，它是源電壓），但第三變化率，即在第二相位中子系統(tǒng)160的電壓的二階微分是相對(duì)在某個(gè)值附近或者在如此的帶內(nèi)。然而，在當(dāng)?shù)谌辔恢兄袛嚯娺B接時(shí)的實(shí)例（即，在t2），在第一相位中和在第二相位中子系統(tǒng)160的電壓的二階微分中存在急劇變化。在因由于子系統(tǒng)160到在第二相位中功率源110的斷開(kāi)的在第一相位中和在第二相位中子系統(tǒng)160中的電壓的變化造成的急劇振蕩結(jié)果后，第一變化率和第三變化率穩(wěn)定，并且是相對(duì)在某個(gè)值附近或者在如此的帶內(nèi)。相應(yīng)地，在與分別在第一相位或第二相位中子系統(tǒng)160的電壓關(guān)聯(lián)的第一變化率的幅度（即，波形525）或第三變化率的幅度（即，波形535）高于預(yù)定閾值（使用點(diǎn)虛線595指示為帶）時(shí)，控制器130檢測(cè)到切換的實(shí)例。

如前面所提及的且如圖5中所圖示，控制器130通過(guò)監(jiān)測(cè)在子系統(tǒng)160的第一相位中電壓的第一變化率（在第一相位中切換的一個(gè)實(shí)例和在第二相位中切換的一個(gè)實(shí)例），檢測(cè)到切換的兩個(gè)實(shí)例，并且通過(guò)監(jiān)測(cè)在子系統(tǒng)160的第二相位中電壓的第三變化率，檢測(cè)到切換的某個(gè)實(shí)例。因此，控制器130通過(guò)監(jiān)測(cè)第一變化率和第三變化率，檢測(cè)到切換的三個(gè)實(shí)例。在由控制器130檢測(cè)到的切換的三個(gè)實(shí)例中，存在切換的重復(fù)實(shí)例。在實(shí)施例中，控制器130能夠消除切換的冗余或重復(fù)實(shí)例，并且將切換的實(shí)例與對(duì)應(yīng)的相位關(guān)聯(lián)。

在仍有的另一實(shí)施例中，控制器130配置成利用切換的重復(fù)實(shí)例以確保切換的可靠檢測(cè)?？刂破?30確定第一變化率和第二變化率的比率與第三變化率和第二變化率的第二比率。基于比率的幅度，控制器130從該比率和第二比率中選擇一個(gè)比率。相應(yīng)地，如前面所解釋的，控制器130利用選擇的一個(gè)比率來(lái)檢測(cè)在第一和第二相位中切換的一個(gè)或更多實(shí)例。

在實(shí)施例中，執(zhí)行的切換操作是打開(kāi)操作，控制器130將切換的檢測(cè)到的多個(gè)實(shí)例與相應(yīng)的相位關(guān)聯(lián)，并且通過(guò)將來(lái)自切換的多個(gè)實(shí)例的切換的某個(gè)實(shí)例與來(lái)自大量相位的某個(gè)對(duì)應(yīng)的相位關(guān)聯(lián)，移除切換的重復(fù)實(shí)例。與對(duì)應(yīng)的相位關(guān)聯(lián)的切換的實(shí)例是在預(yù)定時(shí)間窗口內(nèi)在該對(duì)應(yīng)的相位中檢測(cè)到的切換的第一實(shí)例。預(yù)定窗口是通過(guò)將與電路斷路器140關(guān)聯(lián)的機(jī)械操作時(shí)間連同預(yù)定容限加到中斷在子系統(tǒng)160與在該對(duì)應(yīng)的相位中功率源110之間電連接的命令被給出所處的時(shí)間實(shí)例而計(jì)算的時(shí)間窗口或時(shí)間期。

繼續(xù)在圖5中圖示的上面提及的示例，用于第一相位的預(yù)定窗口是通過(guò)將電路斷路器140的機(jī)械操作時(shí)間連同容限加到時(shí)間實(shí)例t1而計(jì)算的時(shí)間期。控制器130將用于第一相位的在預(yù)定窗口內(nèi)切換的第一實(shí)例（其在t2被檢測(cè)到）與第一相位關(guān)聯(lián)。類(lèi)似地，用于第二相位的預(yù)定窗口是通過(guò)將電路斷路器140的機(jī)械操作時(shí)間連同容限加到時(shí)間實(shí)例t1而計(jì)算的時(shí)間期?？刂破?30將用于第二相位的在預(yù)定窗口內(nèi)切換的第一實(shí)例（其在t3被檢測(cè)到）與第二相位關(guān)聯(lián)。

類(lèi)似地，在實(shí)施例中，執(zhí)行的切換操作是閉合操作，控制器130將切換的檢測(cè)到的多個(gè)實(shí)例與相應(yīng)相位關(guān)聯(lián)，并且通過(guò)將來(lái)自切換的多個(gè)實(shí)例的切換的某個(gè)實(shí)例與來(lái)自大量相位的某個(gè)對(duì)應(yīng)相位關(guān)聯(lián)來(lái)移除切換的重復(fù)實(shí)例。與對(duì)應(yīng)相位關(guān)聯(lián)的切換的一個(gè)實(shí)例是在預(yù)定時(shí)間窗口內(nèi)在該對(duì)應(yīng)相位中切換的最后實(shí)例。預(yù)定窗口是通過(guò)將與電路斷路器140關(guān)聯(lián)的機(jī)械操作時(shí)間連同預(yù)定容限加到建立在子系統(tǒng)160與在該對(duì)應(yīng)相位中功率源110之間電連接的命令被給出所處的時(shí)間實(shí)例而計(jì)算的時(shí)間窗口或時(shí)間期。

基于如前面所解釋地那樣形成的關(guān)聯(lián)，在實(shí)施例中，控制器確定與多相電系統(tǒng)100的一個(gè)或更多相位關(guān)聯(lián)的切換的順序。繼續(xù)在圖5中圖示的上面提及的示例，控制器130能夠?qū)⑶袚Q的順序確定為第一相位和然后第二相位，因?yàn)榈谝幌辔坏那袚Q的關(guān)聯(lián)實(shí)例（t2）在第二相位的切換的關(guān)聯(lián)實(shí)例（t3）之前。

在仍有的另一實(shí)施例中，控制器130能夠通過(guò)計(jì)數(shù)在每個(gè)相位中檢測(cè)到的切換的實(shí)例的數(shù)量，確定與子系統(tǒng)160的一個(gè)或更多相位關(guān)聯(lián)的切換的順序。在切換操作是打開(kāi)操作時(shí)，在特定相位上檢測(cè)到的切換的實(shí)例的數(shù)量大于在來(lái)自其它相位的任何相位上檢測(cè)到的切換的實(shí)例的數(shù)量時(shí)，那個(gè)特定相位在切換的順序中在所有其它相位之前。

類(lèi)似地，在切換操作是閉合操作時(shí)，在特定相位上檢測(cè)到的切換的實(shí)例的數(shù)量大于在來(lái)自其它相位的任何相位上檢測(cè)到的切換的實(shí)例的數(shù)量時(shí)，那個(gè)特定相位在切換的順序中在所有其它相位之后。

另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員要注意的是，本文中的切換指使用電路斷路器140的子系統(tǒng)160的閉合或打開(kāi)。類(lèi)似地，本領(lǐng)域技術(shù)人員要注意的是，雖然用于監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)160的相同相位（即，第一相位）已用于監(jiān)測(cè)在功率源110中的電壓，但功率源110的任何其它相位也能夠根據(jù)已知技術(shù)被監(jiān)測(cè)和利用。

在實(shí)施例中，控制器130在子系統(tǒng)160的一個(gè)或更多相位彼此耦合時(shí)能夠通過(guò)監(jiān)測(cè)在第一相位中子系統(tǒng)160的電壓的第一變化率，而在對(duì)應(yīng)相位中檢測(cè)到切換的多個(gè)實(shí)例。使用圖4中圖示的示范閉合操作，進(jìn)一步對(duì)此進(jìn)行解釋。

在由圖4中圖示的本示例中，子系統(tǒng)160是以相間耦合的變壓器（即，一個(gè)相位的通電感應(yīng)在剩余相位中的電壓）。在本示例中，由控制器130監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)160的l3相位，并且不直接監(jiān)測(cè)變壓器160的l1和l2相位的電壓。

在圖4中，在閉合操作期間在圖的部分a中示出與功率源110關(guān)聯(lián)的電壓波形，并且在圖的部分b中示出與子系統(tǒng)160關(guān)聯(lián)的電壓波形。在第一相位中的功率源110的電壓被示出為實(shí)線波形410，并且功率源的電壓的第二變化率（在本示例中的二階微分）被示出為虛線波形415。

類(lèi)似地，在l1相位中子系統(tǒng)160的電壓被示出為實(shí)線波形420，并且在l1相位中子系統(tǒng)160的電壓的變化率（在本示例中的二階微分）被示出為虛線波形425。在l2相位中子系統(tǒng)160的電壓被示出為實(shí)線波形430，并且在l2相位中子系統(tǒng)160的電壓的變化率（在本示例中的二階微分）被示出為虛線波形435。在l3相位中子系統(tǒng)160的電壓被示出為實(shí)線波形440，并且在l3相位中子系統(tǒng)160的電壓的第一變化率（在本示例中的二階微分）被示出為虛線波形445。

在t1（在圖中示出為點(diǎn)448），用于閉合或連接變壓器160到在相位l1中的功率源110的命令被給出到電路斷路器140。類(lèi)似地，在t1'（在圖中示出為點(diǎn)449），用于閉合或連接變壓器160到在相位l2中的功率源110的命令被給出到電路斷路器140。在t1"（在圖中示出為點(diǎn)450），用于閉合或連接變壓器160到在相位l3中的功率源110的命令被給出到電路斷路器140。在t2（在圖中示出為點(diǎn)470），經(jīng)由電路斷路器140在功率源110與在l1相位中的子系統(tǒng)160之間建立電連接。在t3（在圖中示出為點(diǎn)480），經(jīng)由電路斷路器140在功率源110與在l2相位中的子系統(tǒng)160之間建立電連接。在t4（在圖中示出為點(diǎn)490），經(jīng)由電路斷路器140在功率源110與在l3相位中的子系統(tǒng)160之間建立電連接。

如從圖4中所見(jiàn)，在t1之前，盡管與功率源斷開(kāi)，但在子系統(tǒng)160的所有三個(gè)相位中看到電壓。如前面所解釋的，此電壓在子系統(tǒng)160中由相鄰電元件感應(yīng)到。

在t2之前，盡管在子系統(tǒng)160的第一相位（由控制器130在監(jiān)測(cè)的相位，即，l3相位）中存在電壓（其在示例中顯得是正弦的），但第一變化率，即在第一相位（即，l3相位）中子系統(tǒng)160的電壓的二階微分是相對(duì)在某個(gè)值附近或者在如此的帶（bandassuch）內(nèi)。

然而，在三個(gè)相位的任何相位中切換發(fā)生時(shí)的實(shí)例（t2、t3和t4），在l3相位中子系統(tǒng)160的電壓的二階微分中存在急劇變化。由于相間耦合，每當(dāng)在l1或l2中發(fā)生切換操作，l3中的電壓也受影響。在因由于在任何相位中的切換的在l3相位中子系統(tǒng)160中的電壓的變化造成的急劇振蕩結(jié)果后，第一變化率穩(wěn)定，并且是相對(duì)在某個(gè)值附近或者在如此的帶內(nèi)。

相應(yīng)地，控制器130基于在l3相位中電壓的第一變化率，而在所有三個(gè)相位中檢測(cè)切換的實(shí)例。在實(shí)施例中，在與第一相位（即，l3相位）中的子系統(tǒng)160的電壓關(guān)聯(lián)的第一變化率的幅度高于預(yù)定閾值（使用點(diǎn)虛線495指示為帶）時(shí)，控制器130檢測(cè)到切換的實(shí)例。在另一實(shí)施例中，如前面所解釋的，控制器130獲得與在l3相位中的功率源110關(guān)聯(lián)的第二變化率，并且計(jì)算第一變化率和第二變化率的比率。在該比率大于預(yù)定閾值時(shí)，控制器130檢測(cè)到切換的實(shí)例。

在實(shí)施例中，與子系統(tǒng)160關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)包含與子系統(tǒng)160的一個(gè)或更多相位關(guān)聯(lián)的切換的預(yù)定順序。基于切換的預(yù)定順序，控制器130將通過(guò)監(jiān)測(cè)單個(gè)相位（在前面解釋的示例中，單個(gè)相位是l3相位）而檢測(cè)到的切換的多個(gè)實(shí)例與對(duì)應(yīng)相位關(guān)聯(lián)，以確定在每個(gè)相位中電路斷路器140的電操作時(shí)間。繼續(xù)圖4中圖示的示例，控制器130檢測(cè)到切換的三個(gè)實(shí)例，即t2、t3和t4。切換的預(yù)定順序（也如從圖中所見(jiàn)）是l1、l2和l3。相應(yīng)地，控制器130能夠?qū)2關(guān)聯(lián)為l1被閉合所處的實(shí)例，t3為l2被閉合所處的實(shí)例以及t4為l3被閉合所處的實(shí)例。隨后，通過(guò)比較用于那個(gè)相位的切換發(fā)生所處的實(shí)例（t2、t3和t4）和閉合的命令被給出所處的實(shí)例（t1、t1'和t1"），控制器130能夠計(jì)算用于每個(gè)相位的電操作時(shí)間。

在實(shí)施例中，功率源110是有噪的，并且功率源110的電壓包含在其中的某些不合需要的諧波。對(duì)于電容性負(fù)載，在跨電路斷路器140在電壓過(guò)零點(diǎn)附近執(zhí)行切換時(shí)，難以區(qū)分在子系統(tǒng)160的電壓的變化率中由于有噪功率源110引起的子系統(tǒng)160的電壓中噪聲的影響和切換操作。因此，控制器130不能依賴(lài)與在第一相位中子系統(tǒng)160的電壓關(guān)聯(lián)的第一變化率的幅度的絕對(duì)值。為反對(duì)由于有噪功率源110引起的噪聲的效應(yīng)，如前面所述，從第一變化率和第二變化率計(jì)算的該比率由控制器130用于檢測(cè)切換的實(shí)例。通過(guò)利用第一變化率和第二變化率計(jì)算的該比率，在檢測(cè)切換的實(shí)例的同時(shí)，也能夠有效地使由在某個(gè)相位中的切換操作生成并且在功率源110和子系統(tǒng)160的其它相位中反映的噪聲無(wú)效。

在實(shí)施例中，控制器130配置成從通過(guò)監(jiān)測(cè)與多個(gè)相位關(guān)聯(lián)的多個(gè)變化率來(lái)檢測(cè)切換的多個(gè)實(shí)例切換到如前面在第59段中所解釋的，通過(guò)監(jiān)測(cè)在第一相位中子系統(tǒng)160的電壓的第一變化率來(lái)檢測(cè)與多個(gè)相位關(guān)聯(lián)的切換的多個(gè)實(shí)例。在與一個(gè)或更多相位關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多變化率不再可用，并且與在第一相位中子系統(tǒng)160的電壓關(guān)聯(lián)的第一變化率仍可用時(shí)，這是特別有用的。

在通過(guò)監(jiān)測(cè)在單個(gè)相位中電壓的變化率，檢測(cè)切換的多個(gè)實(shí)例時(shí)，在實(shí)施例中，控制器130配置成改變切換的順序，以確保在其上的電壓在被監(jiān)測(cè)的相位是閉合的最后相位和打開(kāi)的第一相位。在實(shí)施例中，在與一個(gè)或更多相位關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多變化率不可用時(shí)，控制器130配置成改變切換的順序，以確保不可用相位（即，其中電壓的變化率信息不可用或不可靠的相位）中在打開(kāi)的最后相位之中和在閉合的第一相位之中。

本書(shū)面描述使用包含最佳模式的示例來(lái)公開(kāi)本文主題，并且還使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制作和使用本主題。本主題的可取得的專(zhuān)利范圍由權(quán)利要求限定，并且可以包含本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其他示例。如果這類(lèi)其他示例具有沒(méi)有不同于權(quán)利要求書(shū)的文字語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包含具有與權(quán)利要求書(shū)的文字語(yǔ)言的無(wú)實(shí)質(zhì)差異的等效結(jié)構(gòu)元件，則它們意圖處于權(quán)利要求書(shū)的范圍之內(nèi)。