插值式采樣值保護(hù)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種插值式采樣值保護(hù)方法，包括下列步驟：設(shè)置插值式采樣值保護(hù)的定值；對交流信號離散化采樣得到采樣值序列0；對采樣值序列0取絕對值得到采樣值序列1；對采樣值系列1減去定值得到采樣值序列2；對采樣值序列2的過零點(diǎn)進(jìn)行插值運(yùn)算，得到虛擬過零點(diǎn)采樣值，虛擬過零點(diǎn)采樣值和采樣值序列2一起構(gòu)成采樣值序列3；對采樣值序列3取數(shù)據(jù)窗，計(jì)算采樣值大于零的累積時間；根據(jù)和計(jì)算K值；根據(jù)K值進(jìn)行保護(hù)邏輯判別，確定保護(hù)的動作行為。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的采樣值保護(hù)方法存在的動作模糊區(qū)大、精確度低的問題，具有動作精度高、動作速度快、可靠性高的特點(diǎn)，可作為正弦交流信號通用的過量保護(hù)和欠量保護(hù)，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說明】插值式采樣值保護(hù)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種適用于微機(jī)保護(hù)裝置的插值式采樣值保護(hù)方法，屬于電力系統(tǒng)的 繼電保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 20世紀(jì)90年代以來，隨著微機(jī)保護(hù)裝置的大量推廣使用，采樣值相關(guān)的保護(hù)原 理也逐步得到研究與應(yīng)用。采樣值相關(guān)的保護(hù)原理直接利用離散的瞬時采樣值來構(gòu)成保護(hù) 判據(jù)，是微機(jī)保護(hù)特有的一種保護(hù)形式。目前應(yīng)用較多的采樣值保護(hù)原理主要是采樣值差 動保護(hù)，其基本原理是：取連續(xù)R點(diǎn)的數(shù)據(jù)窗，利用每個采樣點(diǎn)的采樣值進(jìn)行邏輯判斷，如 果數(shù)據(jù)窗內(nèi)有S點(diǎn)滿足動作條件，則認(rèn)為是故障，動作出口。與傳統(tǒng)的相量差動保護(hù)相比， 采樣值差動保護(hù)具有抗干擾數(shù)據(jù)能力強(qiáng)、動作速度快等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在動作模糊區(qū)大、精 確度低等缺點(diǎn)，使得采樣值差動保護(hù)不能夠脫離相量差動保護(hù)獨(dú)立運(yùn)行，只是作為相量差 動保護(hù)的一個有益的補(bǔ)充，所起到的作用非常有限，從而影響其推廣應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)的采樣值保護(hù)動作模糊區(qū)大，動作精度低的問 題。本發(fā)明提供的插值式采樣值保護(hù)方法，通過對正弦交流信號的離散化采樣值序列進(jìn)行 插值計(jì)算，能夠消除動作模糊區(qū)，具有動作精度高、速度快、可靠性高的特點(diǎn)，可以作為正弦 交流信號通用的過量保護(hù)和欠量保護(hù)，應(yīng)用場合廣泛，具有良好的應(yīng)用前景。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是： 一種插值式采樣值保護(hù)方法，包括以下步驟， 步驟一，設(shè)置插值式采樣值保護(hù)的定值，包括一個用戶可整定定值 ，兩個內(nèi)部固定定值和。將定值心t傳送給步驟四，將定值^^傳送給步驟八； 步驟二，微機(jī)保護(hù)裝置對正弦交流信號進(jìn)行離散化采樣，得到正弦交流信號的離散化 采樣值序列〇,將采樣值序列〇傳送給步驟三； 步驟三，根據(jù)步驟二傳送的采樣值序列0,對采樣值序列0中每個采樣值進(jìn)行取絕對值 運(yùn)算，得到采樣值序列1，將采樣值序列1傳送給步驟四； 步驟四，根據(jù)步驟三傳送的采樣值序列1和步驟一傳送的定值，對采樣值序列1中 每個采樣值進(jìn)行減去4#運(yùn)算，得到采樣值序列2,將采樣值序列2傳送給步驟五； 步驟五，根據(jù)步驟四傳送的采樣值序列2,通過插值法計(jì)算采樣值序列2的過零點(diǎn)，形 成虛擬的過零點(diǎn)采樣值。采樣值序列2加上通過插值法形成的虛擬過零點(diǎn)采樣值，構(gòu)成采 樣值序列3,將采樣值序列3傳送給步驟六； 步驟六，根據(jù)步驟五傳送的采樣值序列3,對采樣值序列3,從當(dāng)前點(diǎn)開始往前取連續(xù)W 點(diǎn)的數(shù)據(jù)窗，數(shù)據(jù)窗的時間寬度為&。在數(shù)據(jù)窗內(nèi)，對采樣值大于零的采樣間隔時間進(jìn)行累 加運(yùn)算，采樣值大于零的累積時間為^。將和^傳送給步驟七； 步驟七，根據(jù)步驟六中傳送的^和'，計(jì)算f值，將Τ值傳送給步驟八； 步驟八，根據(jù)步驟七中傳送Γ值和步驟一中傳送的內(nèi)部定值,對尤和進(jìn)行比 較，將比較結(jié)果傳送給步驟九； 步驟九，根據(jù)步驟八傳送的尤值和內(nèi)部定值^^的比較結(jié)果進(jìn)行保護(hù)邏輯判別，確定 過量保護(hù)或者欠量保護(hù)的動作行為。
[0005] 進(jìn)一步，所述步驟一中，定值4?為采樣值的比較門檻定值，內(nèi)部定值得《為相位 角定值，4^?和％^與剛好滿足條件的正弦交流信號有效值/的關(guān)系為公式（1)和（2):

【權(quán)利要求】
1. 插值式采樣值保護(hù)方法，其特征在于：包括以下步驟， 步驟一，設(shè)置插值式采樣值保護(hù)的定值，包括一個用戶可整定定值 ，兩個內(nèi)部固定定值你《和^;將定值傳送給步驟四，將定值?傳送給步驟八； 步驟二，微機(jī)保護(hù)裝置對正弦交流信號進(jìn)行離散化采樣，得到正弦交流信號的離散化 采樣值序列0,將采樣值序列0傳送給步驟三； 步驟三，根據(jù)步驟二傳送的采樣值序列0,對采樣值序列0中每個采樣值進(jìn)行取絕對值 運(yùn)算，得到采樣值序列1，將采樣值序列1傳送給步驟四； 步驟四，根據(jù)步驟三傳送的采樣值序列1和步驟一傳送的定值，對采樣值序列1中 每個采樣值進(jìn)行減去4?運(yùn)算，得到采樣值序列2,將采樣值序列2傳送給步驟五； 步驟五，根據(jù)步驟四傳送的采樣值序列2,通過插值法計(jì)算采樣值序列2的過零點(diǎn)，形 成虛擬的過零點(diǎn)采樣值；采樣值序列2加上通過插值法形成的虛擬過零點(diǎn)采樣值，構(gòu)成采 樣值序列3,將采樣值序列3傳送給步驟六； 步驟六，根據(jù)步驟五傳送的采樣值序列3,對采樣值序列3,從當(dāng)前點(diǎn)開始往前取連續(xù)W 點(diǎn)的數(shù)據(jù)窗，數(shù)據(jù)窗的時間寬度為;在數(shù)據(jù)窗內(nèi)，對采樣值大于零的采樣間隔時間進(jìn)行累 加運(yùn)算，采樣值大于零的累積時間為^ ;將4和^傳送給步驟七； 步驟七，根據(jù)步驟六中傳送的4和~，計(jì)算Z值，將尤值傳送給步驟八； 步驟八，根據(jù)步驟七中傳送T值和步驟一中傳送的內(nèi)部定值,對Γ和進(jìn)行比 較，將比較結(jié)果傳送給步驟九； 步驟九，根據(jù)步驟八傳送的尤值和內(nèi)部定值的比較結(jié)果進(jìn)行保護(hù)邏輯判別，確定 過量保護(hù)或者欠量保護(hù)的動作行為。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的插值式采樣值保護(hù)方法，其特征在于：所述步驟一中，定值 4?為采樣值的比較門檻定值，內(nèi)部定值為相位角定值，4?和貨《與剛好滿足條件的 正弦交流信號有效值/的關(guān)系為公式（1)和（2):
內(nèi)部定值為比率定值，當(dāng)數(shù)據(jù)窗為正弦交流信號的半個周期或一個周期時， 與的關(guān)系為公式（3): ^ = ￡-2^=1_2^ (3) π π 內(nèi)部固定定值％^的取值范圍為公式（4): (4) 內(nèi)部固定定值的取值范圍為公式（5): ~ - - (5 )。 3 5
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的插值式采樣值保護(hù)方法，其特征在于：所述步驟二中，正弦交 流信號的周期為T，頻率為f，每周波采樣點(diǎn)數(shù)為N，采樣間隔時間為固定采樣間隔時間，或 者根據(jù)正弦交流信號頻率f自動調(diào)整采樣間隔時間；采樣值序列〇可以是原始的采樣值序 列，也可以是一組或多組原始采樣值序列經(jīng)過線性運(yùn)算得到的采樣值序列。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的插值式采樣值保護(hù)方法，其特征在于：所述步驟五中，所采用 的插值法包括Lagrange插值法、逐次線性插值法、Newton插值法、Hermite插值法、分段 插值法和樣條插值法。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的插值式采樣值保護(hù)方法，其特征在于：所述步驟六中，數(shù)據(jù)窗 取正弦交流信號的半個周期或一個周期。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的插值式采樣值保護(hù)方法，其特征在于：所述步驟七中，Γ值的 計(jì)算方法為公式（6): I =上 （6 )。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的插值式采樣值保護(hù)方法，其特征在于：所述步驟八中，Γ值和 內(nèi)部定值?的比較結(jié)果分為以下三種： 1 說明正弦交流信號的有效值大于J ; 2) ，說明正弦交流信號的有效值等于j ; 3) ,說明正弦交流信號的有效值小于j。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的插值式采樣值保護(hù)方法，其特征在于：所述步驟九中，保護(hù)邏 輯判別判據(jù)分為以下兩種： 1) 對于過量保護(hù)，如果T 滿足動作條件； 2) 對于欠量保護(hù)，如果尤〈滿足動作條件。
【文檔編號】G06F19/00GK104102831SQ201410324758
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】江衛(wèi)良, 陸源, 鄭作偉, 郝后堂, 馬營, 李延新 申請人:國電南瑞科技股份有限公司, 南京南瑞集團(tuán)公司