变数据窗相量求取方法技术

快速变数据窗相量求取方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：ａ．计算机通过电流互感器、电压互感器对高压线路的电压和电流进行采样，并滤衰减分量；ｂ．应用傅里叶级数算法求取采样值某一分量的部分和；ｃ．对采样值分量的部分和在 进行相量计算；ｄ．将相量传送至输电线路的对侧。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电学
，尤其是一种，在高压电网电流差动保护中求取电流和电压相量。
技术介绍
随着高性能的32位DSP数字信号处理器在继电保护装置中的逐渐采用，实时数据采样处理能力可提高到每工频周期96点采样。然而目前提供给电流差动保护的通信速率较低。如果传送采样值，将浪费大量的数据信息。而采用传送相量的办法，可将高速采样的丰富信息合成相量传送到对侧，又不会额外增加通信的负担，同时也减轻了CPU计算量。然而传统的相量求取方法(如目前广为应用的半周傅氏算法，全周傅氏算法)数据窗较长，影响电流差动保护的动作速度。半周傅氏算法(先经差分，滤除直流分量)i(k)＝i(k)-i(k-n)Ireal=4NΣk=0N/2-1[i(k)cos(2kπN)]]]>Iimag=-4NΣk=0N/2-1[i(k)sin(2kπN)]]]>全周傅氏算法(先经差分，滤除直流分量)i(k)＝i(k)-i(k-n)Ireal=2NΣk=0N-1[i(k)cos(2kπN)]]]>Iimag=-2NΣk=0N-1[i(k)sin(2kπN)]]]> 上述表达式中i(k)，i(k-n)为采样序列，Ireal，Iimag分别为相量的实部和虚部。傅氏算法的基本思想起源于傅里叶级数，原理简单，计算精度高，在微机保护中得到了广泛应用。但由于该算法的数据窗宽度较长，全周傅氏算法需要一个工频周期(20ms)数据窗，半周傅氏算法需要半个工频周期(10ms)数据窗，降低了保护动作速度。采用上述相量传送方法，当系统发生故障时，在故障后数据窗达到二分之一工频周期时才能计算相量，再加上数据传输时间，使差动保护动作速度不可能快。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种快速相量求取方法，在保证可靠性的前提下有效地提高电流差动保护的动作速度。为达到上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是，包括以下步骤a.计算机通过互感器对高压线路的电压和电流进行采样，并滤衰减分量；b.应用傅里叶级数算法求取采样值某一分量的部分和；c.对采样值分量的部分和在进行相量计算；d.将相量传送指数电线路的对侧。上述所说的滤衰减分量是指应用滤波算法求得的第m个输出，它等于(第m个电流采样值—第m-6个电流采样值)*2.563，即outm＝(im-im-6)·2.563上述步骤b所说的傅里叶部分和的计算方法是Realp=Σk=p·24-24+1p·24sin(2·k·π9)·outk]]>Imaginaryp=Σk=p·24-24+1p·24cos(2·k·π96)·outk]]>其中Real p＝第p个傅氏部分和的实部，Imaginary p＝第p个傅氏部分和的虚部。上述步骤c所说的相量的计算方法是 PhasorRealp=ap·Σk=1pRealk+cp·Σk=1pImaginaryk]]>PhasorImaginaryp=bp·Σk=1pRealk+dp·Σk=1pImaginaryk]]>其中，p＝1，2，3，4a1＝6.451b1＝-4.279c1＝-4.279d1＝7.012a2＝2b2＝0 c2＝0 d2＝2a3＝1.376b3＝-0.295c3＝-0.295d3＝1.415a4＝1b4＝0 c4＝0 d4＝1Phasor Real p＝第p个相量的实部，Phasor Imaginary p＝第p个相量的虚部。上述步骤c进一步包括当故障后数据窗达到四分之一工频周期时首次计算相量，当故障后数据窗达到二分之一工频周期时第二次计算相量，当故障后数据窗达到四分之三工频周期时第三次计算相量，当故障后数据窗达到一个工频周期后采用全周傅里叶滤波算法求取相量；所说的最小数据窗为四分之一周波。本专利技术的优点和有益效果是它可将高速采样的丰富信息合成相量传送到对侧，不会额外增加通信的负担，减轻了CPU计算量，数据窗较短，提高了电流差动保护的动作速度。数据窗短，不仅提高了保护动作速度，利于电力系统的稳定运行，还使保护具有防TA饱和的能力，这是因为TA在饱和前有一段5ms左右的线性传变时间，短数据窗可充分利用这时段判别是否区内故障，从而极大提高电流差动保护的性能。附图说明图1为本专利技术的主流程图；图2为本专利技术的解释傅氏部分和计算的电流波形图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式最本专利技术做进一步详细的说明。参阅图1本专利技术的主流程图，，是应用采样值作傅里叶级数算法的部分和，然后求取相量，根据计算相量的最小数据窗为四分之一周波。此方法的实现步骤是首先由计算机通过互感器对高压线路的电压和电流进行采样，并滤衰减分量，滤衰减分量是指应用滤波算法求得的第m个输出，它等于(第m个电流采样值-第m-6个电流采样值)*2.563，即outm＝(im-im-6)·2.563其中outm＝滤波算法的第m个输出，im＝第m个电流采样值。然后应用傅里叶级数算法求取采样值的部分和，第p个傅氏部分和的实部为Realp=Σk=p·24-24+1p·24sin(2·k·π96)·outk]]>第p个傅氏部分和的虚部为Imaginaryp=Σk=p·24-24+1p·24cos(2·k·π96)·outk]]>其中，p＝1，2，3，4。当故障后数据窗达到四分之一工频周期时首次计算相量，当故障后数据窗达到二分之一工频周期时第二次计算相量，当故障后数据窗达到四分之三工频周期时第三次计算相量，当故障后数据窗达到一个工频周期后采用全周傅里叶滤波算法求取相量。本专利技术实施例中的最小数据窗为四分之一周波。之后再计算相量，第p个相量的实部为PhasorRealp=ap·Σk=1pRealk+cp·Σk=1pImaginaryk]]>第p个相量的虚部为PhasorImaginaryp=bp·Σk=1pRealk+dp本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.快速变数据窗相量求取方法，其特征在于该方法包括以下步骤a.计算机通过电流互感器、电压互感器对高压线路的电压和电流进行采样，并滤衰减分量；b.应用傅里叶级数算法求取采样值某一分量的部分和；c.对采样值分量的部分和在进行相量计算；d.将相量传送至输电线路的对侧。2.根据权利要求1所述的快速变数据窗相量求取方法，其特征在于步骤b所说的傅里叶部分和的计算方法是Realp=Σk=p·24-24+1p·24sin(2·k·π96)·outk]]>Imaginaryp=Σk=p·24-24+1p·24cos(2·k·π96)·outk]]>其中Real p＝第p个傅氏部分和的实部，Imaginary p＝第p个傅氏部分和的虚部。3.根据权利要求1所述的快速变数据窗相量求取方法，其特征在于步骤c所说得相量的计算方法是PhasorRealp=...

【专利技术属性】
技术研发人员：张克元，李瑞生，文明浩，王强，王尔寒，桑中庆，刘千宽，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：