用于发展性连续波形的快速识别方法技术

本申请公开了一种用于发展性连续波形的快速识别方法，建立高时间分辨率下的幅值计算通用数学模型，并通过计算基波信号幅值以及幅值误差绝对值，根据连续多个采样点的幅值误差绝对值，快速识别判定波形连续性

【技术实现步骤摘要】
用于发展性连续波形的快速识别方法、装置和电子设备


[0001]本申请涉及电力系统继电保护领域，尤其涉及一种用于发展性连续波形的快速识别方法
、
装置及电子设备
。

技术介绍

[0002]继电保护装置的正常工作对电力系统安全稳定运行至关重要，当前继电保护装置的工作原理和保护功能配置都相对科学和完善，已历经多年的运行考验
。
但是随着新型电力设备以及电力系统运行方式的不断发展，运行人员对保护动作速度的要求仍不断提高
。
从信号分析的角度出发，提高继电保护动作速度的本质实际上是要提高采样信号的时域分辨率，但保护分析同时也需要准确计算各个谐波频率的成分，对频域分辨率要求较高
。
提高时域分辨率要求较短的分析时间窗，提高频域分辨率要求较长的分析时间窗，因此如何平衡时域分辨率和频域分辨率矛盾是目前继电保护信号分析的一大难点
。
[0003]对继电保护而言需要在最短的时间窗内判断出一次设备是处于故障态还是非故障态
。
同时，电力一次设备在一些非故障态也会受外部影响产生异常电气量，如电力变压器在空充时受铁芯饱和影响会产生励磁涌流，同时电流互感器等饱和时，电流也会产生较大畸变，影响保护性能
。
目前主要采用谐波含量来判别处于故障态还是非故障态，因此需要足够长的时间窗分析谐波含量
。
此算法的不足在于当发生发展性故障时，电气量会发生突变，在跨越突变时刻的一整个分析时间窗内都会计算出比较大的谐波含量，导致动作速度降低甚至拒动
。
这种发展性的连续工频稳态波形不是保护设计中考虑应该闭锁的情况，为此提出一种用于发展性连续波形的快速识别方法
。

技术实现思路

[0004]本申请所要解决的技术问题是提供一种用于发展性连续波形的快速识别方法，建立高时间分辨率下的幅值计算通用数学模型，并通过计算基波信号幅值以及幅值误差绝对值，根据连续多个采样点的幅值误差绝对值，快速识别判定波形连续性
。
[0005]根据本申请的一方面，提供一种用于发展性连续波形的快速识别方法，包括：
[0006]实时采集电气量信号；
[0007]根据当前采样点及其前面某一采样点的采样值计算当前采样点对应的基波信号幅值；
[0008]根据当前采样点及其前一个采样点分别对应的基波信号幅值，计算当前采样点的幅值误差绝对值；
[0009]根据连续多个采样点的幅值误差绝对值判定波形连续性
。
[0010]根据一些实施例，所述实时采集电气量信号，当前采样点及其前面某一采样点的采样值计算当前采样点对应的基波信号幅值具体包括：
[0011]电气量信号为
y[n]，其基波信号成分可用正弦函数表示为：
[0012]y[n]＝
A sin(2
π
fn
Δ
t+
θ
)
[0013]其中，
A
为基波幅值，
f
为基波频率，
Δ
t
为采样间隔，即
Δ
t
＝
1/f
s
，
f
s
是采样频率，
θ
为初相角，
n
＝
0,1,2,
…
,N
‑1，
N
为采样点数；
[0014]当前采样点为
n1
，其前面某一采样点为
n1
‑
d
，且有如下关系：
[0015][0016]其中，
n1、d
均为正整数，
n1≥d
，
y1
和
y2
为采样点
n1
和
n1
‑
d
分别对应的采样值；
[0017]由
y1、y2
和
n1、d
可得到方程组为：
[0018][0019]解方程组后得到幅值的绝对值表示为：
[0020][0021]其中，
B
＝2π
f
Δ
t
，且
d
越小时域分辨率越高
。
[0022]根据一些实施例，所述根据当前采样点及其前一个采样点分别对应的基波信号幅值，计算当前采样点的幅值误差绝对值具体包括：
[0023]设
y[n1]为电气量信号当前采样点
n1
时的采样值，则
A
’
[n1]＝
|A|
为当前采样点
n1
对应计算出的基波信号幅值，则
A
’
[n1
‑
1]为其前一个采样点
n1
‑1计算出的基波信号幅值；
[0024]根据当前采样点
n1
及其前一采样点
n1
‑1的基波信号幅值，计算当前采样点
n1
的幅值误差绝对值，表示为：
[0025][0026]其中，
D
A
[n1]表示当前采样点
n1
的幅值误差绝对值
。
[0027]根据一些实施例，所述根据连续多个采样点的幅值误差绝对值判定波形连续性具体包括：
[0028]比较连续多个采样点的幅值误差绝对值与误差阈值的大小，判定波形连续性
。
[0029]根据一些实施例，所述根据连续多个采样点的幅值误差绝对值判定波形连续性具体包括：
[0030]当连续
N
set1
个采样点的幅值误差绝对值均小于误差阈值时，判定波形处于连续状态，否则判定波形处于不连续状态，其中
N
set1
不小于
2。
[0031]根据一些实施例，所述根据连续多个采样点的幅值误差绝对值判定波形连续性具体包括：
[0032]当连续
N
set1
个采样点的幅值误差绝对值均小于误差阈值时，判定波形处于连续状态；
[0033]当连续
N
set2
个采样点的幅值误差绝对值均不小于误差阈值时，判定波形处于不连续状态；
[0034]当以上两个条件均不满足时，则判定波形连续性保持原有状态
。
[0035]根据一些实施例，所述根据连续多个采样点的幅值误差绝对值判定波形连续性具体包括：所述误差阈值小于
1。
[0036]根据一些实施例，所述根据连续多个采样点的幅值误差绝对值判定波形连续性具体包括：
N
set1
和
N
set2
为波形识别点数参数，其中
N
set1
和
N
set2
均不小于
2。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于发展性连续波形的快速识别方法，其特征在于，包括以下步骤：实时采集电气量信号；根据当前采样点及其前面某一采样点的采样值计算当前采样点对应的基波信号幅值；根据当前采样点及其前一个采样点分别对应的基波信号幅值，计算当前采样点的幅值误差绝对值；根据连续多个采样点的幅值误差绝对值判定波形连续性
。2.
如权利要求1所述的一种用于发展性连续波形的快速识别方法，其特征在于，所述根据当前采样点及其前面某一采样点的采样值计算当前采样点对应的基波信号幅值具体包括：电气量信号为
y[n]
，其基波信号成分可用正弦函数表示为：
y[n]
＝
Asin(2
π
fn
Δ
t+
θ
)
其中，
A
为基波幅值，
f
为基波频率，
Δ
t
为采样间隔，即
Δ
t
＝
1/f
s
，
f
s
是采样频率，
θ
为初相角，
n
＝
0,1,2,
…
,N
‑1，
N
为采样点数；当前采样点为
n1
，其前面某一采样点为
n1
‑
d
，且有如下关系：其中，
n1、d
均为正整数，
n1≥d
，
y1
和
y2
为采样点
n1
和
n1
‑
d
分别对应的采样值；由
y1、y2
和
n1、d
可得到方程组为：解方程组后得到基波信号幅值的绝对值表示为：其中，
B
＝2π
f
Δ
t
，且
d
越小时域分辨率越高
。3.
如权利要求1所述的一种用于发展性连续波形的快速识别方法，其特征在于，所述根据当前采样点及其前一个采样点分别对应的基波信号幅值，计算当前采样点的幅值误差绝对值具体包括：设
y[n1]
为电气量信号当前采样点
n1
时的采样值，则
A
’
[n1]
＝
|A|
为当前采样点
n1
对应计算出的基波信号幅值，则
A
’
[n...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙仲民，张晓宇，吕航，顾乔根，曾亮，郑超，莫品豪，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：