基于B样条插值小波突变点检测的传输延时测量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于B样条插值小波突变点检测的传输延时测量方法，根据对采样回路输出信号的小波突变点检测，测量出、采样回路的非整周期延时和整周期延时，从而得到采样回路总延时，既解决了间接法中无法辨识合并单元出现异常时其延时为信号整周期的问题，而且，其测量方法又较直接法更为简单，提高了合并单元额定延时测量的准确性和易于实现性，解决了常规测量方法中不能辨识额定延时为整周期的现象，有效的提高智能变电站二次设备运行的准确性，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能变电站自动化
，具体涉及一种基于B样条插值小波突变 点检测的传输延时测量方法。
技术介绍
智能变电站与传统变电站在结构上有一定的差异，面对全新的二次回路，其中，采 样回路的传输延时是需要重点关注和研究的因素。对于智能变电站对采样回路的影响主要 体现在以下几个方面： (1)智能变电站采样回路中的数据转换和信息传输的环节与传统变电站相比增 多，而处理环节的增多会影响信息快速、可靠的传输。 (2)为了避免采集到的电气信号的相位和幅值有一定的误差，保护控制装置需要 在同一个时间点上获得采样数据，但智能变电站的各电气量需经过采样并转换为数字量 后，需要通过过程层网络送至保护控制装置，增加了传输延时。 (3)采样值经过合并单元后以报文的形式向IED设备发送，在传输过程中报文的 处理、发送、传播、排队等环节均会产生一定的延时，这可能会导致报文的超时到达，甚至导 致报文丢失，不能保证延时的确定性。 由于采样回路传输延时的不确定性，会导致无法正确记录数据的准确到达时间， 从而影响到保护的速动性，这也意味着电网切除故障的时间会延长，导致降低电网暂态稳 定和动态稳定水平降低。 例如，某500KV智能变电站会因为采样不同步，发生区外故障，造成多套保护的误 动作，引起较大面积停电的事故。因此，必须对智能变电站采样回路的传输延时进行准确分 析。 现有的合并单元额定延时测量方法包括间接法和直接法，间接法通过比较工频输 入量通过合并单元后延时测试仪接收到采样值报文的相位与模拟输入量之间的相位差，将 其换算为对应的时间延时来得到合并单元的额定延时，这种方法一方面包含了互感器一次 传感单元及合并单元本身的相位传变特性，导致测量结果偏离合并单元的真实额定延时； 更重要的是，该方法无法区分出合并单元异常时，其延时为一个工频整周期时的现象，为其 工程应用埋下了安全隐患。直接法则对合并单元及延时测试仪外接同步脉冲，得到合并单 元接收采样值及延时测试仪接收合并单元输出采样值报文的时刻，通过对比采样数据输入 到合并单元与测试仪接收采样值报文的时间差来得到合并单元的额定延时，这种方法虽然 具有较高的测量精度，但其对测试仪的对时精度及报文标注精度要求非常高，硬件实现较 为复杂，成本高。 针对上述问题，如何解决间接法中无法辨识合并单元出现异常时其延时为信号整 周期的问题以及直接法中硬件实现较为复杂，成本高的问题，是当前急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是现有技术中合并单元额定延时测量，采用间接法中无 法辨识合并单元出现异常时其延时为信号整周期法，采用直接法硬件实现较为复杂，成本 高的问题。本专利技术的基于B样条插值小波突变点检测的传输延时测量方法，既解决了间接 法中无法辨识合并单元出现异常时其延时为信号整周期的问题，而且，其测量方法又较直 接法更为简单，提高了合并单元额定延时测量的准确性和易于实现性，具有良好的应用前 景。 为了解决达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是： -种基于B样条插值小波突变点检测的传输延时测量方法，其特征在于：包括以 下步骤， 步骤（1)，将变频控制电源与升流器相连接，变频控制电源用于控制升流器输出一 次量的频率，所述变频控制电源通过改变升流器的输入电源频率达到控制其输出频率的目 的； 步骤（2)，通过变频控制电源使升流器为标准互感器和被测的电子式互感器分别 提供一个由频率A跳变到频率匕的跳变正弦信号，所述标准互感器将升流器产生的一次信 号按设定比例线性转换为二次信号； 步骤（3)，采样回路接收到标准互感器和被测的电子式互感器的输出信号，并采用 B样条插值法对进行插值计算，修正两者的输出波形，得到被测的电子式互感器输出信号的 突变点时间ttbl与标准互感器输出信号的跳变点时间t tb2; 步骤（4)，在进行步骤（3)的同时，延伸测量设备接入标准互感器和被测的电子 式互感器的输出信号，比较测量得到两个输出信号跳变点的位置，取|t tbl_ttb2|相减的绝对 值，得到被测的电子式互感器的采样延时tb，t b= |t tbl-ttb2|。 本专利技术的有益效果是：本专利技术的基于B样条插值小波突变点检测的传输延时测 量方法，根据对采样回路输出信号的小波突变点检测，测量出采样回路的非整周期延时和 整周期延时，从而得到采样回路总延时，既解决了间接法中无法辨识合并单元出现异常时 其延时为信号整周期的问题，而且，其测量方法又较直接法更为简单，提高了合并单元额定 延时测量的准确性和易于实现性，解决了常规测量方法中不能辨识额定延时为整周期的现 象，有效的提高智能变电站二次设备运行的准确性，具有良好的应用前景。【附图说明】 图1是本专利技术的基于B样条插值小波突变点检测的传输延时测量方法的流程图。【具体实施方式】 下面将结合说明书附图，对本专利技术作进一步的说明。 本专利技术的基于B样条插值小波突变点检测的传输延时测量方法，根据对采样回路 输出信号的小波突变点检测，测量出采样回路的非整周期延时和整周期延时，从而得到采 样回路总延时，既解决了间接法中无法辨识合并单元出现异常时其延时为信号整周期的问 题，而且，其测量方法又较直接法更为简单，提高了合并单元额定延时测量的准确性和易于 实现性，解决了常规测量方法中不能辨识额定延当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于B样条插值小波突变点检测的传输延时测量方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤(1)，将变频控制电源与升流器相连接，变频控制电源用于控制升流器输出一次量的频率，所述变频控制电源通过改变升流器的输入电源频率达到控制其输出频率的目的；步骤(2)，通过变频控制电源使升流器为标准互感器和被测的电子式互感器分别提供一个由频率f1跳变到频率f2的跳变正弦信号，所述标准互感器将升流器产生的一次信号按设定比例线性转换为二次信号；步骤(3)，采样回路接收到标准互感器和被测的电子式互感器的输出信号，并采用B样条插值法对进行插值计算，修正两者的输出波形，得到被测的电子式互感器输出信号的突变点时间ttb1与标准互感器输出信号的跳变点时间ttb2；步骤(4)，在进行步骤(3)的同时，延伸测量设备接入标准互感器和被测的电子式互感器的输出信号，比较测量得到两个输出信号跳变点的位置，取|ttb1‑ttb2|相减的绝对值，得到被测的电子式互感器的采样延时tb，tb＝|ttb1‑ttb2|。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：弓新月，袁宇波，高磊，卜强生，庞福斌，
申请(专利权)人：江苏省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32