[发明专利]一种高精度电压暂态事件检测与录波方法

说明书

技术领域

本发明涉及电压暂态事件检测与录波技术，特别是涉及一种电力系统及电力用户配电网的电压暂态事件的高精度检测与录波方法。

背景技术

电力系统及电力用户配电网的电压暂态事件是指电压暂升、暂降和短时中断事件，检测与录波主要记录事件发生时间，持续时间以及电压跌落幅度以及事件波形。电压骤降是指电压有效值下降至额定电压的10％至90％之间，且持续0.5周波至数秒；电压骤升是指电压有效值上升至额定电压的110％以上，且持续0.5周波至数秒；短时中断是指电压有效值下降至额定电压的10％以下，且持续时间0.5周波到1分钟。现有的电压暂态事件检测与录波方法大部分采用半波有效值进行检测与录波，采用半波有效值算法监测暂态事件主要存在以下不足：对于持续时间小于一个周波的电压暂态事件的持续时间和电压升降幅度无法准确计算和检测，并且监测暂态事件的持续时间的精度只能达到20ms，难以达到电力系统故障分析的要求。

发明内容

本发明目的就是克服上述己有技术采用半波有效值算法检测电压暂态事件，持续时间精度难于达到电力系统故障分析要求的技术问题，提供一种对电压暂态事件及其持续时间检测精度高，并能准确记录电压暂态事件波形的电力系统及电力用户配电网电压暂态事件高精度检测与录波方法，为电力系统故障分析提供一种可靠的依据。

为实现上述发明目的采用的技术方案是：

通过软件插值使数字信号处理(DSP)板采集的工频电压信号同步至50HZ的工频电压信号，并对同步后的工频电压信号通过软件插值进行相位调整，以使每周波第一个采样点的值刚好为零；并通过软件程序将同步后的工频电压信号的每一个周波数据进行4倍倍频。

然后，由DSP程序对倍频后的电压有效值偏差进行判断，首先，采用U1d1进行判断，如果U1d1在2％偏差以内则认为电压正常，不用依1/2周波、1/4周波、1/8周波的顺序进入下一级的有效值判断；当U1d1偏差超过2％时，程序会计算半波有效值，当半波有效值偏差范围在2％内时，程序也不进行下一级的有效值判断，依次类推，直至分析到1/8周波有效值；并对电压有效值偏差超过10％的由事件记录程序记录事件个数及其电压幅值、累计持续时间和相应的电压波形；同时DSP利用微控制(MCU)板每3秒传送过来的一个实时时间作为记录上述事件的采样数据在缓冲区存储位置的时间标记，并以此标记推算事件发生时间。

最后，DSP程序从事件记录池中申请一条空的事件记录将记录在录波缓冲区中的上述事件及其对应波形填好后挂到事件链表上，MCU程序根据事件链表提供的信息进行波形记录，并将数据存储到它的硬盘存储器中。

本发明方法的优点是通过软件同步与软件倍频技术，提高了暂态事件检测精度，能够进行连续的电压暂态事件(电压暂降、暂升和短时中断)检测，并能对检测到的电压暂态事件进行录波。采用本发明方法能准确检测大于等于5ms(毫秒)电压暂态事件及其波形，事件持续时间精度达到2.5ms，并能记录事件发生前后0～20个周波以及事件持续时间内的电压电流波形，为电力系统故障分析提供了更为准确的时间依据。同时能根据电压偏差的程度合理选择倍频检测的次数，将电压偏差小于2％的视为电压正常，不进行1/2或1/4或1/8周波的检测，因此既平衡了检测过程中的计算量，又能满足精度要求。

附图说明

图1为本发明新型高精度电压暂态事件检测与录波方法的原理框图；

图2为本发明实施例中检测到的电压骤降50％持续时间5ms的录波波形；

图3为本发明实施例中检测到的电压骤降50％持续时间7.5ms的录波波形。

具体实施方式

下面接合附图对本发明作进一步详细说明。

实施本发明方法需要的硬件平台包括一个数字信号处理(DSP)板，一个微控制(MCU)板，一个电源板组成。DSP板主要包括仪用电压电流互感器、A/D转换器、一个数字信号处理器(DSP)。MCU板主要包括微控制器、硬盘存储器等。DSP板与MCU板之间采用HPI数据总线连接，MCU可以通过DSP数据总线自己访问DSP板上的数据存储空间。DSP通过下面的检测和计算方法检测电压暂态事件，并将事件通过事件链表的方式上报MCU，MCU根据事件记录中的录波信息进行录波，并将数据存储在硬盘存储器中。

本发明方法的具体实施过程是：