一种变电站浪涌干扰信号的识别方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种变电站浪涌干扰信号的识别方法及装置，识别方法包括：采集变电站网络报文实时数据；根据变电站网络报文前一周波数据、当前周波以及后一周波数据，依次获取四个采样点数据Xk‑1、Xk、Xk‑N和Xk+N，若Xk和Xk‑1之间的差值的绝对值以及Xk和Xk‑N之间的差值的绝对值均满足设定的阈值，或Xk和Xk‑1之间的差值的绝对值以及Xk和Xk+N之间的差值的绝对值均满足设定的阈值，则判定为当前周波第k点发生浪涌干扰。本发明专利技术通过判断变电站网络报文实时数据前一周波数据、当前周波以及后一周波数据的采样点数据是否满足设定的条件，可以准确地识别出电压波形或电流波形中的浪涌干扰信号，为后续滤除该浪涌干扰信号，避免故障录波装置因浪涌干扰信号导致故障录波误启动提供了可靠的依据。

A method and device for identifying the signal of surge interference in a substation

Identification method and device of the invention relates to a substation surge interference signal, the identification method includes: real-time data acquisition of substation network message; according to the substation network message before and after the current cycle frequency data, a data acquisition cycle, followed by four sampling points according to Xk 1, Xk, Xk N and Xk+N, if the absolute the difference between Xk and Xk difference between 1 and the absolute value of Xk and Xk N can meet the set threshold, the absolute value of the difference between Xk and Xk or between 1 and the absolute value of the difference between Xk and Xk+N can meet the set threshold, it is judged as the current frequency point K occurrence of surge interference. The present invention by judging the network packet data before a real-time data, the current frequency and frequency after a frequency data sampling point data meets the conditions set, can accurately identify the surge interference signal voltage waveform or current waveform, for subsequent filtering the surge interference signal, avoid fault recorder for surge interference signal to provide a reliable basis for the false start fault wave.

【技术实现步骤摘要】
一种变电站浪涌干扰信号的识别方法及装置
本专利技术涉及一种变电站浪涌干扰信号的识别方法及装置，属于电力工程

技术介绍
浪涌就是超出正常电压的瞬间过电压，一般指电网中出现的短时间像“浪”一样的高电压引起的大电流。从本质上讲，浪涌就是发生在瞬间的一种剧烈脉冲。浪涌电压的产生原因有两个：一个是雷电，另一个是电网上的大型负荷接通或断开(包括补偿电容的投切)时产生的。浪涌波形可分为高频瞬态脉冲部分和低频衰减部分，其中高频瞬态脉冲部分幅值变化大，对实时数据分析的影响非常大，但持续时间短，大部分为毫秒级。在变电站实际工作的情况下，浪涌干扰会影响故障录波装置实时数据采样，产生数据畸变，使计算幅值、相角、频率等一系列电参量产生偏差，从而导致故障录波的误启动。因此，为了避免故障录波的误启动，需要准确地识别并滤除浪涌干扰信号，保证电压、电流采样的准确录波。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种变电站浪涌干扰信号的识别方法及装置，用于解决如何准确识别采样信号当前周波是否发生浪涌干扰的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种变电站浪涌干扰信号的识别方法，步骤如下：采集变电站网络报文实时数据；根据变电站网络报文前一周波数据、当前周波以及后一周波数据，依次获取四个采样点数据Xk-1、Xk、Xk-N和Xk+N，若满足下面的任意一个条件，则判定为当前周波第k点发生浪涌干扰：条件a：Δf(k)＞Δfset且Δf(k-N)＞Δfset条件b：Δf(k)＞Δfset且Δf(k+N)＞Δfset其中，Δf(k)＝|Xk-Xk-1|，Δf(k-N)＝|Xk-Xk-N|，Δf(k+N)＝|Xk-Xk+N|，Xk为当前周波第k个采样点，Xk-1为当前周波第k-1个采样点，Xk-N为前一周波第k个采样点，Xk+N为后一周波第k个采样点，N为每周波采样点数，Δfset＝2(A+5Bset)*sin(π/N)，A为当前模拟量通道二次额定电压或额定电流，Bset为当前模拟量通道突变启动定值。进一步的，若变电站网络报文数据为电压数据，A为当前模拟量通道二次额定电压；若变电站网络报文数据为电流数据，A为当前模拟量通道二次额定电流。本专利技术还提供了一种变电站浪涌干扰信号的识别装置，包括识别装置处理器，所述识别装置处理器处理实现如下方法的指令：采集变电站网络报文实时数据；根据变电站网络报文前一周波数据、当前周波以及后一周波数据，依次获取四个采样点数据Xk-1、Xk、Xk-N和Xk+N，若满足下面的任意一个条件，则判定为当前周波第k点发生浪涌干扰：条件a：Δf(k)＞Δfset且Δf(k-N)＞Δfset条件b：Δf(k)＞Δfset且Δf(k+N)＞Δfset其中，Δf(k)＝|Xk-Xk-1|，Δf(k-N)＝|Xk-Xk-N|，Δf(k+N)＝|Xk-Xk+N|，Xk为当前周波第k个采样点，Xk-1为当前周波第k-1个采样点，Xk-N为前一周波第k个采样点，Xk+N为后一周波第k个采样点，N为每周波采样点数，Δfset＝2(A+5Bset)*sin(π/N)，A为当前模拟量通道二次额定电压或额定电流，Bset为当前模拟量通道突变启动定值。进一步的，若变电站网络报文数据为电压数据，A为当前模拟量通道二次额定电压；若变电站网络报文数据为电流数据，A为当前模拟量通道二次额定电流。本专利技术的有益效果是：通过判断变电站网络报文实时数据当前周波和前一周波数据或者当前周波和后一周波数据的采样点数据是否满足设定的条件，可以准确地识别出电压波形或电流波形中的浪涌干扰信号，为后续滤除该浪涌干扰信号，避免故障录波装置因浪涌干扰信号导致故障录波误启动提供了可靠的依据。附图说明图1为本专利技术基于变电站抗浪涌干扰的录波方法的流程图；图2为本专利技术模拟信号的原始采样波形；图3为本专利技术变电站浪涌干扰信号的识别方法的流程图；图4为本专利技术浪涌发生处局部放大的原始采样波形；图5为本专利技术浪涌发生处经过线性插值滤波后的采样波形局部放大图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本专利技术进行进一步详细说明。在变电站实际工作的情况下，浪涌干扰会影响实时采样数据发生畸变，使故障录波装置计算幅值、相角、频率等一系列电参量产生偏差，从而导致录波的误启动。本专利技术针对浪涌波形的特点，提供了一种变电站浪涌干扰信号的识别方法，将该识别方法运用到变电站的录波方法中，得到了一种基于变电站抗浪涌干扰的录波方法，该录波方方法的逻辑示意图如图1所示，具体包括以下步骤：(1)采集变电站网络报文实时数据，判断当前周波是否发生浪涌干扰。具体的，采集变电站网络报文实时数据，采样频率为4000Hz，即每周波采样点数N＝80。在本实施例中，模拟信号的原始采样波形如图2所示。将采集到的实时数据写入实时数据缓冲区，实时数据缓冲区是一个数组循环队列，至少包括前一周波采样数据缓冲区dSampleDataBuf1[N]，当前周波采样数据缓冲区dSampleDataBuf[N]和后一周波采样数据缓冲区dSampleDataBuf2[N]，实时数据缓冲区数组循环队列逻辑结构如表1所示：表1根据采集到的变电站网络报文实时数据，本专利技术变电站浪涌干扰信号的识别方法的流程图如图3所示，步骤如下：1)根据数据缓冲区变电站网络报文前一周波数据、当前周波以及后一周波数据，依次获取四个采样点数据Xk-1、Xk、Xk-N和Xk+N，其中，Xk为当前周波第k个采样点，Xk-1为当前周波第k-1个采样点，Xk-N为上一周波第k个采样点，Xk+N为下一周波第k个采样点，N为每周波采样点数。2)分别求出上述两个采样点的采样值之间的差的绝对值：Δf(k)＝|Xk-Xk-1|Δf(k-N)＝|Xk-Xk-N|Δf(k+N)＝|Xk-Xk+N|3)若满足下面的任意一个条件，则判定为当前周波第k点发生浪涌干扰：条件a：Δf(k)＞Δfset且Δf(k-N)＞Δfset条件b：Δf(k)＞Δfset且Δf(k+N)＞Δfset其中，Δfset的定义为：假设一个理想的正弦波信号为Asinwt，每周波采样点数为N，相邻两个采样点的差为：当cos(π*(2k+1)/N)＝1时，上式取最大值，取Δfset＝2(A+5Bset)*sin(π/N)，对于电压采样波形，A为当前模拟量通道二次额定电压；对于电流采样波形，A为当前模拟量通道二次额定电流；Bset为当前模拟量通道突变启动定值。在本实施例中，图4给出了当前周波第k点发生浪涌干扰的局部放大图。(2)若当前周波第k点发生浪涌干扰，此时分为两种情况：若采样值满足条件a，获取发生浪涌干扰的前一周波第k-1、k和k+1点处实时采样值，采用前一周波第k-1、k和k+1点处实时采样值对当前周波进行线形插值滤波计算，并替换浪涌干扰高频瞬态脉冲部分的数据。若采样值满足条件b，获取发生浪涌干扰的后一周波第k-1、k和k+1点处实时采样值，采用后一周波第k-1、k和k+1点处实时采样值对当前周波进行线形插值滤波计算，并替换浪涌干扰高频瞬态脉冲部分的数据。由于高频瞬态脉冲部分满足判定条件，是录波误动的根本原因，需要进行滤波处理；低频衰减部分不满足判定条件，对数据计算分析影响很小，不会引起录波误动。因此，如果当前周波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电站浪涌干扰信号的识别方法，其特征在于，步骤如下：采集变电站网络报文实时数据；根据变电站网络报文前一周波数据、当前周波以及后一周波数据，依次获取四个采样点数据Xk‑1、Xk、Xk‑N和Xk+N，若满足下面的任意一个条件，则判定为当前周波第k点发生浪涌干扰：条件a：Δf(k)＞Δfset且Δf(k‑N)＞Δfset条件b：Δf(k)＞Δfset且Δf(k+N)＞Δfset其中，Δf(k)＝|Xk‑Xk‑1|，Δf(k‑N)＝|Xk‑Xk‑N|，Δf(k+N)＝|Xk‑Xk+N|，Xk为当前周波第k个采样点，Xk‑1为当前周波第k‑1个采样点，Xk‑N为前一周波第k个采样点，Xk+N为后一周波第k个采样点，N为每周波采样点数，Δfset＝2(A+5Bset)*sin(π/N)，A为当前模拟量通道二次额定电压或额定电流，Bset为当前模拟量通道突变启动定值。

【技术特征摘要】
1.一种变电站浪涌干扰信号的识别方法，其特征在于，步骤如下：采集变电站网络报文实时数据；根据变电站网络报文前一周波数据、当前周波以及后一周波数据，依次获取四个采样点数据Xk-1、Xk、Xk-N和Xk+N，若满足下面的任意一个条件，则判定为当前周波第k点发生浪涌干扰：条件a：Δf(k)＞Δfset且Δf(k-N)＞Δfset条件b：Δf(k)＞Δfset且Δf(k+N)＞Δfset其中，Δf(k)＝|Xk-Xk-1|，Δf(k-N)＝|Xk-Xk-N|，Δf(k+N)＝|Xk-Xk+N|，Xk为当前周波第k个采样点，Xk-1为当前周波第k-1个采样点，Xk-N为前一周波第k个采样点，Xk+N为后一周波第k个采样点，N为每周波采样点数，Δfset＝2(A+5Bset)*sin(π/N)，A为当前模拟量通道二次额定电压或额定电流，Bset为当前模拟量通道突变启动定值。2.根据权利要求1所述的变电站浪涌干扰信号的识别方法，其特征在于，若变电站网络报文数据为电压数据，A为当前模拟量通道二次额定电压；若变电站网络报文数据为电流数据，A为当前模拟量通道二次额定电流。3.一种变电站浪涌干扰信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兆庆，窦中山，王兴安，戚振伟，杨坤，李义清，卜银娜，韩勇，樊鹏，孙航飞，陈斌，崔丽艳，李燕，陈强，朱俊瑞，
申请(专利权)人：许昌许继软件技术有限公司，许继电气股份有限公司，许继集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南,41