測量所述電力開關每次的投切動作時間，并保存為歷史檢測記錄；
[0033]根據建立在所述電力開關投切動作時間歷史檢測記錄基礎上的數學模型預測所述電力開關下次的投切動作時間；
[0034]所述閉合延時參數即為所述閉合時間點與所述電力開關投入動作時間預測值之差；所述分斷延時參數即為所述分斷時間點與所述電力開關切斷動作時間預測值之差。
[0035]所述數學模型根據多次迭代檢測滑動窗口法和KALMAN卡爾曼濾波方法建立。
[0036]所述閉合時間點和分斷時間點通過如下方式設定:
[0037]在接到開關命令后，檢測所述電力開關的狀態，若所述電力開關當前為閉合狀態，檢測所述電力開關輸入側交流電的電流過零點時刻，根據所述電流過零點時刻設定所述分斷時間點，若所述電力開關當前為斷開狀態，檢測所述電力開關輸入側交流電的電壓過零點時刻，根據所述電壓過零點時刻設定所述閉合時間點。
[0038]本發明還公開了一種電力開關交流過零點精確控制裝置，包括:
[0039]交流電電壓過零檢測電路，與所述電力開關輸入側相連，用于檢測所述電力開關輸入側交流電電壓，并對所述交流電電壓波形進行整理，輸出在交流電電壓過零點時刻波形產生跳變的信號；
[0040]交流電電流過零檢測電路，與所述電力開關輸入側相連，用于檢測所述電力開關輸入側交流電電流，并對所述交流電電流波形進行整理，輸出在交流電電流過零點時刻波形產生跳變的信號；
[0041]所述電力開關動作時間動態測量系統；
[0042]所述電力開關動作時間動態測量系統中的嵌入式微處理器模塊，還用于接收開關命令，并在接到所述開關命令后，依據閉合延時參數或分斷延時參數，在設定的閉合時間點或分斷時間點，按照所述閉合延時參數或分斷延時參數，提前向所述電力開關發出投入或切斷動作命令，以便所述電力開關剛好在所述設定的閉合時間點或分斷時間點完成投入動作或切斷動作，所述設定的閉合時間點或分斷時間點即為所述電力開關輸入側交流電后續的第η個過零點時刻，η多1，所述嵌入式微處理器模塊，還用于保存所述電力開關每次的投切動作時間作為歷史檢測記錄，基于所述電力開關投切動作時間歷史檢測記錄建立數學模型，并根據建立的數學模型預測所述電力開關下次的投切動作時間，所述閉合延時參數即為所述閉合時間點與所述電力開關投入動作時間預測值之差；所述分斷延時參數即為所述分斷時間點與所述電力開關切斷動作時間預測值之差，所述嵌入式微處理器模塊，還用于在接到所述開關命令后，檢測所述電力開關的狀態，根據所述交流電電壓或電流過零檢測電路的輸出獲取電壓或電流過零點時刻，根據所述電壓或電流過零點時刻設定所述閉合時間點或分斷時間點。
[0043]所述數學模型根據多次迭代檢測滑動窗口法和KALMAN卡爾曼濾波方法建立。
[0044]作為所述交流電電壓過零檢測電路的一種實施方式:
[0045]所述交流電電壓過零檢測電路包括第三光耦和第二三極管；
[0046]所述第三光耦的兩輸出端分別與所述第二三極管的基極和集電極相連，所述第二三極管的集電極與所述嵌入式微處理器模塊相連；
[0047]所述第三光耦用于采集所述電力開關輸入側交流電的電壓，在交流電電壓過零點時刻控制所述三極管截止，輸出高電平跳變信號至所述嵌入式微處理器模塊。
[0048]作為所述交流電電壓過零檢測電路的另一種實施方式:
[0049]所述交流電電壓過零檢測電路包括第一運算放大器；
[0050]所述第一運算放大器采集所述電力開關輸入側的電壓差，并在其同向輸入端和反向輸入端之間并聯一限壓元件，用于限制運算放大器兩差分輸入端之間的電壓，所述限壓元件由反向并聯的兩二極管構成，所述第一運算放大器取其兩輸入端的中間電平作為其參考地，所述第一運算放大器的輸出端與所述嵌入式微處理器模塊相連，在交流電電壓過零點時刻，輸出跳變信號至所述嵌入式微處理器模塊。
[0051]作為所述交流電電流過零檢測電路的一種實施方式:
[0052]所述交流電電流過零檢測電路包括電流感應器、第二運算放大器、電壓比較器；
[0053]所述電流感應器的兩輸出端與所述第二運算放大器的兩輸入端分別相連，所述第二運算放大器的輸出端與所述電壓比較器的同向輸入端相連，所述電壓比較器的反向輸入端接地，所述電壓比較器的輸出端與所述嵌入式微處理器模塊相連；
[0054]所述電流感應器，用于檢測所述電力開關輸入側的電流信號，并輸出與檢測到的電流相應的電壓信號至所述第二運算放大器；
[0055]所述第二運算放大器，用于對輸入的電壓信號進行放大；
[0056]所述電壓比較器，用于比較所述第二運算放大器輸出的電壓信號與參考地的大小，當所述第二運算放大器輸出的電壓信號過零時輸出跳變信號至所述嵌入式微處理器模塊。
[0057]相對于現有技術，本發明具有如下有益效果:
[0058]I)本發明電力開關動作時間動態測量方法和系統，能實現在電力開關帶強電情況下在線測量電力開關的投切動作時間，而且測量結果精確，在載波頻率在300Khz時，測量誤差可控制在±10us內；利用本發明電力開關動作時間動態測量方法和系統，完成電力開關投切動作時間在線測量的電力開關交流過零點精確控制方法和裝置，在載波頻率在300Khz時，使電力開關過零投切的誤差縮小到±30us之間，而且該誤差還可通過提高載波頻率進一步縮小，大量實驗證明，本發明電力開關交流過零點精確控制方法和裝置是一種用于解決低壓、中高壓電力開關，自然狀態下實現交流電壓過零點閉合、交流電流過零點分斷的穩定、可靠、經濟的技術方案，利用本發明電力開關交流過零點精確控制方法和裝置能控制電力開關無電壓沖擊零點閉合和無電弧零點分斷；
[0059]2)本發明電力開關交流過零點精確控制方法和裝置，融合了嵌入微未處理的多次迭代檢測滑動窗口法和KALMAN卡爾曼濾波方法統計預測精度的數學模型，大量試驗和實際應用證明，本發明是一種預測精度隨電力開關投切次數不斷提高直至穩定的技術方案，本發明方案能實現電力開關過零投切預測精度達10-50US。
【附圖說明】
[0060]圖1為本發明電力開關交流過零點精確控制裝置中的交流電電壓過零檢測電路的具體實施例的電路原理圖；
[0061]圖2為圖1中第二三極管Q404集電極輸出的信號的波形圖；
[0062]圖3為本發明電力開關交流過零點精確控制裝置中的交流電電壓過零檢測電路另一具體實施例的電路原理圖；
[0063]圖4為圖3中第一運算放大器LM358輸出端的波形圖；
[0064]圖5為本發明電力開關交流過零點精確控制裝置中的交流電電流過零檢測電路的具體實施例的電路原理圖；
[0065]圖6為圖5中電壓比較器LM393輸入端的電壓波形圖；
[0066]圖7為圖5中電壓比較器LM393輸出端的電壓波形圖；
[0067]圖8為本發明電力開關動作時間動態測量系統中高頻載波耦合電路、高頻載波解析電路具體實施例的電路原理圖；
[0068]圖9為本發明電力開關動作時間動態測量系統中隔離電路具體實施例的電路原理圖；
[0069]圖10為圖9中第二光耦0P402輸入端的波形圖；
[0070]圖11為圖9中第二光耦0P402輸出端的波形圖。
【具體實施方式】
[0071]交流過零投切技術目前主要有兩種，一是直接使用晶閘管作為交流過零投切的開關器件，這種方法的響應速度很快，在檢測到交流過零點時，立刻控制晶閘管完成投切動作，這種方法能做到精確過零投切，但是晶閘管導通時也有一定的壓降，當流過的電流較大時，晶閘管的功耗很大，發熱嚴重，且晶閘管由于耐壓值有限，抗過電壓能力較機械式開關差很多，容易發生擊穿，造成供電系統不穩定甚至故障；二是使用并聯的晶閘管和開關或斷路器作為交流過零投切的開關器件，這種方法的響應速度較慢，控制策略也比較復雜，控制開關或斷路器閉合前，先控制晶閘管在電壓為零時導通，在晶閘管導通后再讓所述開關或斷路器閉合；控制開關或斷路器分斷前，先將開關或斷路器分斷，開關或斷路器分斷完成后，當電流過零點時，再將晶閘管關閉。這種投切器件在供電系統工作狀態穩定時，由于開關或斷路器與晶閘管并聯，絕大部分的電流由開關或斷路器分流，所以在晶閘管上的損耗極低，但由于同樣使用了晶閘管，所以也同樣存在著晶閘管耐壓有限的問題，晶閘管被擊穿也會影響這種開關器件的正常工作。另外，還需要特別說明的是，上述兩種利用晶閘管實現交流過零投切的方法，都無法在中高壓的供電系統中應用。
[0072]本發明公開了一種電力開關動作時間動態測量方法和系統，以便實現電力開關投切動作時間的在線測量。另外，本發明還公開了所述電力開關動作時間動態測量方法和系統在電力開關過零投切控制方面的應用，即一種電力開關交流過零點精確控制方法和裝置，本發明電力開關交流過零點精確控制裝置可單獨設置，在與電力開關相連后，可控制一個或兩個以上的電力開關完成過零投切，還可與電力開關組合在一起，形成載波法檢測技術實現零過度機械式電力開關裝置，控制一條或兩條以上的供電線路。
[0073]本發明電力開關交流過零點精確控制方法和裝置，能將電力開關過零投切誤差控制在50us以內，可用于中高壓供電系統中電力開關過零投切的控制。
[0074]本發明的電力開關交流過零點精確控制裝置包括交流電電壓過零檢測電路、交流電電流過零檢測電路和電力開關動作時間動態測量系統。
[0075]本發明電力開關交流過零點精確控制裝置控制電力開關過零投切的方法如下:
[0076]—種電力開關交流過零點精確控制方法，包括如下步驟:
[0077]在接到開關命令后，依據閉合延時參數或分斷延時參數，在設定的閉合時間點或分斷時間點，按照所述閉合延時參數或分斷延時參數，提前向所述電力開關發出投入或切斷動作命令，以便所述電力開關剛好在所述設定的閉合時間點或分斷時間點完成投入或切斷動作，所述設定的閉合時間點或分斷時間點即為所述電力開關輸入側交流電后續的第η個過零點時刻，n ^ I ；
[0078]所述閉合延時參數或分斷延時參數通過如下方式獲得:
[0079]通過電力開關動作時間動態測量方法(將在下文中講到)測量所述電力開關每次的投切動作時間，并保存為歷史檢測記錄；
[0080]根據建立在所述電力開關投切動作時間歷史檢測