基于坐标系转换的TRV波形包络线与标准值参数计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于坐标系转换的TRV(瞬态恢复电压)波形包络线与标准值参数计算方法，通过对仿真软件计算或大容量试验站短路开断试验得出的TRV波形数据由笛卡尔坐标系转换到极坐标系下，由此计算得出与TRV波形相切的三条直线(两参数TRV)或四条包直线(四参数TRV)所组成的包络线，以及TRV的标准值参数。本发明专利技术方法所获得TRV标准值参数，为大容量试验站进行短路开断试验时，预期TRV调试时试验回路R、L、C元件参数的调整以及试验后TRV参数的读取与评定提供了理论依据。

Calculation method of TRV waveform envelope and standard value parameters based on coordinate transformation

The invention discloses a coordinate conversion based on TRV (transient recovery voltage) waveform envelope with the standard value calculation method, the TRV waveform data of simulation software or test station with large capacity short-circuit breaking test obtained by Descartes coordinates into polar coordinates, calculate three lines and TRV waveform tangent (two parameter TRV) or four (four packet linear parameter TRV) envelope consisting of TRV, and the standard values of parameters. The TRV standard value parameter obtained by the method is used for the short-circuit breaking test of the large capacity test station. It is expected that the adjustment of the parameters of the R, L and C components of the test loop and the reading and evaluation of TRV parameters after the commissioning of TRV will provide a theoretical basis.

【技术实现步骤摘要】
基于坐标系转换的TRV波形包络线与标准值参数计算方法
本专利技术属于高压交流断路器大容量短路开断试验
，特别涉及基于坐标系转换的TRV(瞬态恢复电压)波形包络线与标准值参数计算方法。
技术介绍
高压断路器开断电力系统短路故障过程中，在电弧电流过零熄灭时，断口间将承受系统电磁振荡所产生的暂态恢复电压(即：TRV)。IEC和IEEE经过几十年的研究与经验统计分析，得出标准TRV波形的两种典型方法，即两参数法(见图1)和四参数法(见图2、图3、图4)，其中四参数法根据波形特征又可以分为凹形(见图2)和凸形(见图3、图4)。TRV是影响高压断路器开断性能的最重要因素。因此，断路器在投入运行之前必须要经过大容量短路开断试验的考核。GB和IEC标准规定额定电压126kV以下的高压交流断路器的预期TRV参考电压用两参数法表示。额定电压126kV～1100kV的高压交流断路器，试验方式T100、T60、近区故障试验方式L90和L75以及失步试验方式OP1和OP2的预期TRV用四参数法表示，试验方式T10和T30用两参数法表示。目前计算TRV标准值参数的方法有人工法、多项式拟合法、旋转法。人工法本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于坐标系转换的TRV波形包络线与标准值参数计算方法，其特征在于，针对具有两参数TRV波形，包括以下步骤：1)通过采集TRV波形数据，搜索TRV的起始点，以此起始点为笛卡尔坐标系的原点，将坐标系第一象限的数据由笛卡尔坐标系(x,y)转换到极坐标系(r,θ)下；2)搜索极坐标系下θ值最大的点

【技术特征摘要】
1.基于坐标系转换的TRV波形包络线与标准值参数计算方法，其特征在于，针对具有两参数TRV波形，包括以下步骤：1)通过采集TRV波形数据，搜索TRV的起始点，以此起始点为笛卡尔坐标系的原点，将坐标系第一象限的数据由笛卡尔坐标系(x,y)转换到极坐标系(r,θ)下；2)搜索极坐标系下θ值最大的点则第一条与TRV波形相切的直线斜率为k1＝tan(θmax)，直线的数学表达式为y＝k1×x；3)获得极坐标下点所对应笛卡尔坐标系下的点(x1,y1)，搜索在区间[0,x1]内到直线y＝k1x距离最大的点，且距离的最大值为dmax；则第二条与TRV波形相切直线的截距为斜率同第一条直线，直线的数学表达式为y＝k1×x+d2；4)获得笛卡尔坐标系下y值最大的点则第三条与TRV波形相切直线的数学表达式为y＝ymax；5)TRV波形数据的包络线由第一切线、第二切线、第三切线组成；计算第一切线与第三切线的交点，以及第二切线与x轴的交点，得出TRV波形的标准值参数为：其中，uc为TRV峰值电压，t3为规定的到达两参数TRV参考电压uc的时间，td为规定的TRV时延。2.根据权利要求1所述的基于坐标系转换的TRV波形包络线与标准值参数计算方法，其特征在于，步骤1)具体步骤为：通过TRV波形数据，搜索TRV的起始点，设定y轴方向上增量的阈值为Γy，搜索一个点与下一点在笛卡尔坐标系内y轴方向的增量大于阈值Γy，则定义该点为TRV数据的起始点(x0,y0)；以此起始点为笛卡尔坐标系的原点，将坐标系第一象限的数据由笛卡尔坐标系(x,y)转换到极坐标系(r,θ)下的变化公式为：式中，r为极坐标下的极径，θ为极坐标下的极角。3.基于坐标系转换的TRV波形包络线与标准值参数计算方法，其特征在于，针对具有凹形的四参数TRV波形，包括以下步骤：1)采用权利要求1或2所述的方法计算与TRV波形相切的第一条切线、第二条切线和第三条切线；2)在笛卡尔坐标系下，以点为起始原点，设定原点在y轴方向的步长为+Δy，在循环运算内建立y轴方向递增的局部坐标系；3)第一次运算时，将第一象限内、区间在的数据由局部笛卡尔坐标系的原点转换到极坐标系下，并获得该次运算极坐标系下三个极值点第i次运算时，将第一象限内、区间在的数据由局部笛卡尔坐标系的原点转换到极坐标系下，并获得i次运算极坐标系下三个极值点当第k次运算时，获得k次运算的极值点数小于3时，终止运算；4)运算前k-1次所得第一极值点的和第三极值点的的差为搜索Δθi值最小时所对应的第一极值点为θ1min和第三极值点为θ3min，且极值点θ1min、θ3min所在的运算次数为则第四条与TRV波形相切的直线斜率为截距为数学表达式为y＝k4×x+d4；5)TRV波形数据的包络线由第一切线、第二切线、第三切线、第四切线组成；计算第一切线与第四切线的交点、第三切线与第四切线的交点、以及第二切线与x轴的交点，得出TRV波形的标准值参数为：

【专利技术属性】
技术研发人员：高享想，刘浩军，李刚，董玮，刘朴，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，西安高压电器研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61