[发明专利]一种继电保护故障回放系统

权利要求书

1.一种继电保护故障回放系统，该系统包括智能录波终端和录波分析及回放装置；

该智能录波终端包括：

波形获取模块，用于实时获取电力设备的波形信息；

数据转换模块，用于实时将波形信息转换成波形数据；

数据压缩模块，用于将波形数据进行压缩；

录波数据发送模块，用于通过无线通信网络将压缩后的波形数据发送给录波分析及回放装置；

终端控制模块，并用于智能录波终端中的各模块工作；

所述录波分析及回放装置包括：

录波数据接收模块，用于接收智能终端发送过来的录波数据；

录波分析模块，用于分析所述录波数据，得到故障波形及数据；

录波回放模块，用于回放故障波形及数据；

中控模块，用于协调控制整个继电保护故障回放系统。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据压缩模块包括：

周期性特征提取单元，用于提取所压缩的电流、电压信号具备周期性的特征，允许包含干扰信号，所述的电流、电压信号在压缩过程中会产生前后周期的差值；

数据封装单元，将所述电流、电压信号在整个时间轴上的波形数据按照周期特征封装为多个独立的数据单元，每个数据单元配置数据头。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，，数据压缩模块在压缩过程采用多种子算法依次实验的方式，获得最优的压缩比例。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，，数据压缩模块采用以下算法进行数据压缩：

对于故障指示器录取的波形，采用前后波形相减的方式，将后一个波形中的某一个数据点减去前一个波形的相应的同一个数据点，以获得更小的差分数据，此差分数据通过最高位是否为1来区分正负；

将时间轴上的波形数据按照其周期时间分为多个子数据单元，每个子数据单元先按照前后波形差分的方式，得到当前波形与前一个波形的差值，并将差值进行位宽压缩；

在进行前后波形差分的过程中，每个数据单元被简化为相比于前一个波形的差值表示；搜索波形差值的最大偏差量，记录最大偏差量位数作为基准，进行位宽压缩，其差分最大位数包括表示正负的符号位；

对于首个波形作为后续波形的差分参照波形，采用两种压缩算法，一种为传统的位宽压缩算法，一种为带符号的位宽压缩算法，两种算法各统计压缩完后的数据字节数，选取数据字节数最少的作为首个波形的压缩方式。

5.如权利要求1-4任一所述的系统，其特征在于，所述录波分析模块包括：

一次设备模型建立单元，用于基于故障录波数据，建立一次设备模型；

录波分析模型建立单元，用于将一次设备模型与故障录波文件中的录波通道进行关联，得到录波分析模型；

数据提取单元，用于从录波数据中提取故障时刻前后一段时间的故障录波数据；

故障特征量计算单元，用于根据所提取的故障时刻前后一段时间内的故障录波数据，计算各一次设备元件的故障特征量；

存储单元，用于存储录波分析模型和故障特征量，供故障诊断和事故分析使用。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述录波分析模块还包括：

波形对齐单元，用于在故障发生时，通过遍历波形数据找到该突变点，进行多故障录波数据的波形对齐。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，故障特征量计算单元，具体用于：

在故障前到故障后一段时间内，每间隔10ms取一个点，根据该点的故障录波数据，计算该点的故障前后各一次设备对应的电压电流有效值、5-15次谐波值、直流分量及时间衰减常数、序分量、差流值、线路测量阻抗、频率特征量、故障测距特征量、保护动作特征量和断路器动作特征量；

接着在重合闸时刻到重合后时间范围内，每间隔10ms取一个点，根据该点的故障录波数据，计算该点的故障前后各一次设备对应的电压电流有效值、5-15次谐波值、直流分量及时间衰减常数、序分量、差流值、线路测量阻抗、频率特征量、故障测距特征量、保护动作特征量和断路器动作特征量。