本发明专利技术提供了一种地铁直流保护装置采样数据的处理方法，包括以下步骤：步骤1：根据整流机组输出的脉波宽度计算取平均值的采样数据的个数：步骤2：计算N个采样数据的平均值；步骤3：将电流值的平均值作为基准电流值进行di/dt计算。本发明专利技术计算每个脉波的所有采样数据的平均值，利用平均值计算电流变化率，即保留了采样时刻对应电流的本征特性，又解决了周期性脉动对电流变化率计算的干扰，不会导致保护功能的不合理复归。能的不合理复归。能的不合理复归。
【技术实现步骤摘要】
一种地铁直流保护装置采样数据的处理方法
[0001]本专利技术属于地铁直流保护
，特别涉及一种地铁直流保护装置采样数据的处理方法。
技术介绍
[0002]地铁直流牵引系统中配置的直流保护装置，在进行数据采集前，先经过分流器、隔离放大器将高电压、大电流，转换成电子器件能处理的低电压、小电流模拟量，如10V，4
‑
20mA或0
‑
150MV。上述连续的模拟量输入至直流保护装置内，经过滤波、采样并存储到对应的存储器内，方能用于后续的数字信号处理，进行保护计算。其中的采样，一般都是采用等间隔采样的方式。连续模拟量经等间隔采样后，各离散的采样数据成为直流保护装置后续计算的基础数据。
[0003]直流保护装置等间隔采样时，采样周期T越小，采样质量越高，对连续模拟量描述的越精确。当采样周期趋于无穷小的时候，离散采样点趋于形成连续模拟曲线。但是，无限制的减小采样周期T，不仅增加了直流保护装置不必要的计算负担，也会使直流保护装置在计算电流变化率di/dt时出现问题。
[0004]众所周知，整流设备输出的直流电压具有周期性脉动特性。当采样周期T小于整流脉波宽度时，直流保护装置经过采样后的采样数据，同样也就具有了相应的周期性脉动。为了更精准的保留模拟电流的原始特性，以提高故障录波精度、提升事件记录效率、便于事故过程分析等，并结合当今的技术水平，目前直流保护装置的采样周期一般为0.1毫秒，即每毫秒采样10个点。而地铁一般采用两套12脉波整流机组并列运行，形成等效24脉波整流，将35kV或33kV 50Hz（即周期为20毫秒）交流电整流为1500V直流电。因此，20毫秒工频周期内有24脉波，所对应的脉波宽度为。采样周期T小于脉波宽度，则地铁直流保护装置的采样数据具有周期性脉动。
[0005]采样精度不会对地铁直流保护装置的大部分参数计算产生影响，如计算电流变化量I时，由于保护逻辑计算只与保护启动时刻和终止时刻的采样数据有关，中间时刻的周期性脉动采样数据不会对保护逻辑造成任何影响。
[0006]地铁直流保护装置在计算电流变化率di/dt时，保护逻辑计算需要使用启动时刻至终止时刻中所有采样数据，采样精度就会对计算产生较大影响。如果直接使用该采样数据，则会计算得到与整体变化趋势不符的di/dt值，且同样具有了周期脉动性。
[0007]电流变化率di/dt的物理定义是电流变化量与所用时间的比值，是对电流变化速度的衡量，是直流保护装置的I+di/dt保护中的重要参数，目的在于区分牵引负荷电流的正常波动与短路故障电流的快速提升。
[0008]，其中，：保护启动后的任意时刻；T：直流保护装置采样间隔；
：保护启动后任意时刻对应的采样电流值；的下一个采样周期对应的采样电流值；di/dt：每个采样点计算出的电流变化率。
[0009]当以0.1毫秒为采样周期，对24脉波整流机组输出的如图1所示的短路电流，对应的馈线di/dt如图2所示。如图2所示di/dt曲线，其周期脉动性不符合对应电流曲线的电流变化率的总体趋势，与直流保护装置使用该参数的目的相违背。尤其是短路电流趋于稳态时，短路电流的变化率越来越小，而其周期脉动性则体现的越来越明显，此阶段的电流变化率di/dt又恰是保护复归的重要判据，周期脉动性容易导致保护启动后的不合理复归，无法实现保护功能。
技术实现思路
[0010]本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种地铁直流保护装置采样数据的处理方法，计算每个脉波的所有采样数据的平均值，利用平均值计算电流变化率，即保留了采样时刻对应电流的本征特性，又解决了周期性脉动对电流变化率计算的干扰，不会导致保护功能的不合理复归。
[0011]本专利技术采用的技术方案是：一种地铁直流保护装置采样数据的处理方法，包括以下步骤：步骤1：根据整流机组输出的脉波宽度计算取平均值的采样数据的个数：其中，m为整流机组的整流脉波数；T为直流保护装置采样间隔，单位为毫秒；N为取平均值的采样数据的个数，根据计算结果选取最接近正整数；步骤2：计算N个采样数据的平均值：其中，n为每N个采样时刻构成组别的序列；为每N个采样时刻构成组别的基准时刻；为从基准时刻开始的N个采样时刻对应的电流值；：第n个序列的N个采样时刻对应电流值的平均值；步骤3：将电流值的平均值作为基准电流值进行di/dt计算：其中，为第n+1个序列的N个采样时刻对应电流值的平均值；di/dt为由N个采样时刻对应电流值的平均值计算出的电流变化率。
[0012]进一步的，整流机组输出多种脉波宽度时，选取最大的脉波宽度对应的整流脉波数作为m的值。
[0013]与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果是：本专利技术采用脉波平均值法对采样
数据进行处理，其中的脉波宽度选取直流保护装置运行过程中，所出现的最大整流脉波宽度。本专利技术将每个脉动周期内的所有采样时刻对应的电流均统一平均为一个值，即保留了采样时刻对应电流的本征特性，又解决了周期性脉动对电流变化率计算的干扰，不会导致保护功能的不合理复归。
附图说明
[0014]图1为现有技术中采样周期0.1毫秒的24脉波整流机组输出短路电流图；图2为现有技术处理图1中短路电流得到的电流变化率图；图3为本专利技术实施例的流程图；图4为本专利技术实施例的平均值取24脉波整流的脉波宽度的本方法处理图1中短路电流得到的电流变化率图；图5为采样周期0.1毫秒的12脉波整流机组输出短路电流图；图6为本专利技术实施例的平均值取12脉波整流的脉波宽度的本方法处理图5中短路电流得到的电流变化率图；图7为本专利技术实施例的平均值取24脉波整流的脉波宽度的本方法处理图5中短路电流得到的电流变化率图；图8为现有技术处理图5中短路电流得到的电流变化率图。
具体实施方式
[0015]为使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作详细说明。
[0016]实施例1本专利技术的实施例提供了一种地铁直流保护装置采样数据的处理方法，对图1所示的短路电流进行处理，如图3所示，其包括以下步骤：步骤1：计算取平均值的采样数据的个数：其中，我国的交流系统采用50Hz工频，对应周期为20毫秒。
[0017]m为整流机组的整流脉波数，24脉波整流，m=24。
[0018]T为直流保护装置采样间隔，单位为毫秒；一般的，直流保护装置的采样周期为0.1毫秒，即T=0.1。
[0019]N为取平均值的采样数据的个数，根据计算结果选取最接近正整数，即N取8。
[0020]步骤2：计算8个采样数据的平均值：
其中，n为每8个采样时刻构成组别的序列；为每8个采样时刻构成组别的基准时刻；为从基准时刻开始的8个采样时刻对应的电流值；为第n个序列的8个采样时刻对应电流值的平均值。
[0021]类似的，第n+1个序列的8个采样时刻对应电流值的平均值为 计算每一个序列的8个采样时刻对应电流值的平均值。
[0022]步骤3：将电流值的平均值作为基准电流值进行di/本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种地铁直流保护装置采样数据的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：根据整流机组输出的脉波宽度计算取平均值的采样数据的个数：其中，m为整流机组的整流脉波数；T为直流保护装置采样间隔，单位为毫秒；N为取平均值的采样数据的个数，根据计算结果选取最接近正整数；步骤2：计算N个采样数据的平均值：其中，n为每N个采样时刻构成组别的序列；为每N个采样时刻构成组别的基准时刻；为从基...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱华，张昊然，桑梓杰，李力鹏，周云锋，陈怀鑫，吕文博，苏鹏程，沈菊，于晓杰，王纯伟，靳佩跃，闫泽源，肖立君，李雅丽，
申请(专利权)人：中铁电气化勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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