非对称电流波形参数的计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的非对称电流波形参数的计算方法及装置，将非对称电流中直流分量电流去除，仅剩余交流分量电流，然后计算出交流分量电流的峰值时刻，以此对非对称电流包络线的切点进行修正，计算得到准确的非对称电流包络线，进而提高了计算非对称电流参数的准确度。

Calculation method and device of asymmetrical current waveform parameters

【技术实现步骤摘要】
非对称电流波形参数的计算方法及装置
本专利技术涉及数据处理领域，更具体地说，涉及非对称电流波形参数的计算方法及装置。
技术介绍
当电力系统在非电压峰值处发生短路故障时，高压断路器需要开断非对称电流。非对称电流为包含直流分量电流的短路电流。出厂前或者维护时需要对高压断路器的非对称电流开断能力进行实验。在实验过程中需要精确计算非对称电流的有效值和直流分量电流。目前，计算非对称电流的有效值和直流分量电流的方法包括三峰值法、多项式拟合法和指数拟合法。三峰值法是以直线代替非对称电流包络线的衰减趋势，非对称电流包络线为与非对称电流波形相切的曲线，具体如图1所示；多项式拟合法用多项式函数来拟合非对称电流包络线的衰减趋势；指数拟合法用指数函数来拟合非对称电流包络线的衰减趋势。由于非对称电流的直流分量电流是以指数形式衰减的，因此现有的三种方法中指数拟合法的计算结果精度最高。但是，现有的指数拟合法在选择切点时通常选在非对称电流峰值处，而实际上对于非对称电流正半波，切点在峰值的右侧，如图2所示；同理，对于非对称电流负半波，切点在峰值的左侧。由于切点选择不准确，导致非对称电流的有效值和直流分量电流的计算结果存在较大偏差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出非对称电流波形参数的计算方法及装置，欲实现提高计算非对称电流参数准确度的目的。为了实现上述目的，现提出的方案如下：一种非对称电流波形参数的计算方法，包括：获取非对称电流；计算得到所述非对称电流的直流分量电流；将所述直流分量电流从所述非对称电流中剔除，得到所述非对称电流的交流分量电流；计算得到第一非对称电流包络线函数，所述第一非对称电流包络线函数为根据所述交流分量电流的峰值时间，以及所述非对称电流中与所述交流分量电流的峰值时间对应的电流值，计算得到的以指数函数为基函数的非对称电流包络线函数；根据所述第一非对称电流包络线函数，计算得到所述非对称电流的有效值和直流分量电流。可选的，所述计算得到所述非对称电流的直流分量电流的步骤，具体包括：计算得到第二非对称电流包络线函数，所述第二非对称电流包络线函数为根据所述非对称电流的峰值和峰值时间，计算得到的以指数函数为基函数的非对称电流包络线函数；根据所述第二非对称电流包络线函数，计算得到所述非对称电流的直流分量电流。可选的，所述根据所述非对称电流的峰值和峰值时间，计算得到的以指数函数为基函数的非对称电流包络线函数，具体包括：计算得到所述非对称电流的峰值时间；对于每个非对称电流半波，以相应的峰值时间为中心，选取相邻的2P个数据，所述P为正整数，并基于最小二乘法原理进行抛物线拟合，得到抛物线函数；对于每个非对称电流半波，根据相应的抛物线函数，计算得到抛物线的极值点，将所述抛物线极值点对应的电流值和时间作为非对称电流半波的峰值和峰值时间；根据每个非对称电流半波的峰值和峰值时间，计算得到的以指数函数为基函数的非对称电流包络线函数。可选的，所述根据所述交流分量电流的峰值时间，以及所述非对称电流中与所述交流分量电流的峰值时间对应的电流值，计算得到的以指数函数为基函数的非对称电流包络线函数，具体包括：计算得到所述交流分量电流的峰值时间；对于每个交流分量电流半波，以相应的峰值时间为中心，选取相邻的2P个数据，所述P为正整数，并基于最小二乘法原理进行抛物线拟合，得到抛物线函数；对于每个交流分量电流半波，根据相应的抛物线函数，计算得到抛物线的极值点，将所述抛物线极值点对应的时间作为交流分量电流半波的峰值时间；根据每个交流分量电流半波的峰值时间，以及非对称电流中与所述交流分量电流的峰值时间对应的电流值，计算得到的以指数函数为基函数的非对称电流包络线函数。可选的，在所述计算得到所述非对称电流的直流分量电流的步骤前，还包括：对所述非对称电流进行预处理，所述预处理包括零线漂移消除处理和噪音消除处理。一种非对称电流波形参数的计算装置，包括：数据获取单元，用于获取非对称电流；直流分量计算单元，用于计算得到所述非对称电流的直流分量电流；交流分量计算单元，用于将所述直流分量电流从所述非对称电流中剔除，得到所述非对称电流的交流分量电流；第一包络线计算单元，用于计算得到第一非对称电流包络线函数，所述第一非对称电流包络线函数为根据所述交流分量电流的峰值时间，以及所述非对称电流中与所述交流分量电流的峰值时间对应的电流值，计算得到的以指数函数为基函数的非对称电流包络线函数；电流参数计算单元，用于根据所述第一非对称电流包络线函数，计算得到所述非对称电流的有效值和直流分量电流。可选的，所述直流分量计算单元，具体包括：第二包络线计算子单元，用于计算得到第二非对称电流包络线函数，所述第二非对称电流包络线函数为根据所述非对称电流的峰值和峰值时间，计算得到的以指数函数为基函数的非对称电流包络线函数；直流分量计算子单元，用于根据所述第二非对称电流包络线函数，计算得到所述非对称电流的直流分量电流。可选的，所述第二包络线计算子单元，具体包括：峰值时间计算单元，用于计算得到所述非对称电流的峰值时间；抛物线拟合单元，用于对于每个非对称电流半波，以相应的峰值时间为中心，选取相邻的2P个数据，所述P为正整数，并基于最小二乘法原理进行抛物线拟合，得到抛物线函数；峰值修正单元，用于对于每个非对称电流半波，根据相应的抛物线函数，计算得到抛物线的极值点，将所述抛物线极值点对应的电流值和时间作为非对称电流半波的峰值和峰值时间；第二包络线单元，用于根据每个非对称电流半波的峰值和峰值时间，计算得到的以指数函数为基函数的非对称电流包络线函数。可选的，所述第一包络线计算单元，具体包括：峰值时间计算单元，用于计算得到所述交流分量电流的峰值时间；抛物线拟合单元，用于对于每个交流分量电流半波，以相应的峰值时间为中心，选取相邻的2P个数据，所述P为正整数，并基于最小二乘法原理进行抛物线拟合，得到抛物线函数；峰值修正单元，用于对于每个交流分量电流半波，根据相应的抛物线函数，计算得到抛物线的极值点，将所述抛物线极值点对应的时间作为交流分量电流半波的峰值时间；第一包络线单元，用于根据每个交流分量电流半波的峰值时间，以及非对称电流中与所述交流分量电流的峰值时间对应的电流值，计算得到的以指数函数为基函数的非对称电流包络线函数。可选的，上述非对称电流波形参数的计算装置还包括：预处理单元，用于对所述非对称电流进行预处理，所述预处理包括零线漂移消除处理和噪音消除处理。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：上述技术方案提供的非对称电流波形参数的计算方法及装置，将非对称电流中直流分量电流去除，仅剩余交流分量电流，然后计算出交流分量电流的峰值时刻，以此对非对称电流包络线的切点进行修正，计算得到准确的非对称电流包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非对称电流波形参数的计算方法，其特征在于，包括：/n获取非对称电流；/n计算得到所述非对称电流的直流分量电流；/n将所述直流分量电流从所述非对称电流中剔除，得到所述非对称电流的交流分量电流；/n计算得到第一非对称电流包络线函数，所述第一非对称电流包络线函数为根据所述交流分量电流的峰值时间，以及所述非对称电流中与所述交流分量电流的峰值时间对应的电流值，计算得到的以指数函数为基函数的非对称电流包络线函数；/n根据所述第一非对称电流包络线函数，计算得到所述非对称电流的有效值和直流分量电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种非对称电流波形参数的计算方法，其特征在于，包括：
获取非对称电流；
计算得到所述非对称电流的直流分量电流；
将所述直流分量电流从所述非对称电流中剔除，得到所述非对称电流的交流分量电流；
计算得到第一非对称电流包络线函数，所述第一非对称电流包络线函数为根据所述交流分量电流的峰值时间，以及所述非对称电流中与所述交流分量电流的峰值时间对应的电流值，计算得到的以指数函数为基函数的非对称电流包络线函数；
根据所述第一非对称电流包络线函数，计算得到所述非对称电流的有效值和直流分量电流。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算得到所述非对称电流的直流分量电流的步骤，具体包括：
计算得到第二非对称电流包络线函数，所述第二非对称电流包络线函数为根据所述非对称电流的峰值和峰值时间，计算得到的以指数函数为基函数的非对称电流包络线函数；
根据所述第二非对称电流包络线函数，计算得到所述非对称电流的直流分量电流。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述非对称电流的峰值和峰值时间，计算得到的以指数函数为基函数的非对称电流包络线函数，具体包括：
计算得到所述非对称电流的峰值时间；
对于每个非对称电流半波，以相应的峰值时间为中心，选取相邻的2P个数据，所述P为正整数，并基于最小二乘法原理进行抛物线拟合，得到抛物线函数；
对于每个非对称电流半波，根据相应的抛物线函数，计算得到抛物线的极值点，将所述抛物线极值点对应的电流值和时间作为非对称电流半波的峰值和峰值时间；
根据每个非对称电流半波的峰值和峰值时间，计算得到的以指数函数为基函数的非对称电流包络线函数。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述交流分量电流的峰值时间，以及所述非对称电流中与所述交流分量电流的峰值时间对应的电流值，计算得到的以指数函数为基函数的非对称电流包络线函数，具体包括：
计算得到所述交流分量电流的峰值时间；
对于每个交流分量电流半波，以相应的峰值时间为中心，选取相邻的2P个数据，所述P为正整数，并基于最小二乘法原理进行抛物线拟合，得到抛物线函数；
对于每个交流分量电流半波，根据相应的抛物线函数，计算得到抛物线的极值点，将所述抛物线极值点对应的时间作为交流分量电流半波的峰值时间；
根据每个交流分量电流半波的峰值时间，以及非对称电流中与所述交流分量电流的峰值时间对应的电流值，计算得到的以指数函数为基函数的非对称电流包络线函数。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述计算得到所述非对称电流的直流分量电流的步骤前，还包括：
对所述非对称电流进行预处理，所述预处理包括零线漂移消除处理和噪音消除处理。


6.一种非对称电流波...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎对丰，姚斯立，黄实，
申请(专利权)人：西安高压电器研究院有限责任公司，中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61