[发明专利]一种基于积分算法的电气量有效值计算方法

说明书

本发明公开了一种基于积分算法的电气量有效值计算方法，包括：根据采样间隔和电气量波形的正向幅值求得积分周期；利用积分算法求出电气量波形与时间轴所夹图形在步骤1求得的积分周期内的面积；将步骤2得到的面积除以步骤1得到的积分周期的结果为电气量在所述积分周期内的有效值。本发明方法不需要计算测量频率，受频率变化的影响小，即使电气量波形发生畸变，也能正确反应电气量的有效值。

技术领域

本发明属于电力自动化技术领域尤其涉及一种基于积分算法的电气量有效值计算方法。

背景技术

燃气轮机组和抽水蓄能机组在启动过程当中，设置了专门的低频过流保护。采用背靠背启动时，被拖动的机组需在启动之始施加励磁电流，定子绕组中的电流频率及幅值都将随着机组转速的变化而变化，频率变化对电流互感器传变特性及继电器和保护装置中的感性、容性元件的影响，势必会影响保护装置的稳态和暂态工作特性；静止变频器SFC(Static Frequency Convertor)是利用晶闸管将工频交流电输入变成连续可调的变频交流电输出的装置，主要用于抽水蓄能电站中起动机组按水泵工况投入运行。采用SFC启动机组时，尽管机组的实际转速很低，但因发电电动机电压中谐波分量较高，再加上现场电流互感器对低频量传变特性差等原因，采用传统算法的低频过流保护，在启动过程中会产生误动。

传统算法的低频过流保护有自适应调整采样周期算法和电气量幅值算法。前者通过自适应调整采样周期，使得微机系统电气量的采集不受系统频率变化的影响，但在低频和各种谐波比较丰富的工况下，频率的测量是个难题，无论是硬件测频和软件计算，都难以达到预期的效果。后者对于稳定的正弦波，不管频率如何变化，都有稳定的最大值和最小值点，因而能获得稳定的电气量有效值。在实际电力系统中，存在各种谐波，甚至电气量波形发生畸变，因而抽水蓄能机组在SFC启动过程中，这种算法可能会导致保护装置误动或拒动。

发明内容

本发明的要解决的技术问题是在低频电气量波形畸变的工况下准确计算电气量有效值，提供一种基于积分算法的电气量有效值计算方法。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是提供一种基于积分算法的电气量有效值计算方法，包括：

步骤1、根据采样间隔和电气量波形的正向幅值确定积分周期；

步骤2、利用积分算法求出电气量波形与时间轴所夹图形在步骤1确定的积分周期内的面积；

步骤3、将步骤2得到的面积除以步骤1得到的积分周期的结果为电气量在所述积分周期内的有效值。

进一步地，步骤1具体包括：

步骤11、在电气量波形上一个周期内的所有采样点中找到一个正向幅值最大的点y_max1；

步骤12、寻找下一个正向幅值与y_max1相同的点y_max2，并记下y_max1与y_max2之间的采样点数N；

步骤13、得到积分周期的表达式为(N-1)*△T，其中△T为采样间隔。

进一步地，步骤2具体做法为：

将电气量波形与时间轴所夹图形按照采样间隔分成若干梯形和三角形，求出这些梯形和三角形面积之和，表达式为：

S＝∑S_Ti+∑S_Δj；

其中S_Ti为电气量波形与时间轴所夹图形分成第i个梯形的面积，∑S_Ti为电气量波形与时间轴所夹图形分成的所有梯形面积之和；S_Δj为电气量波形与时间轴所夹图形分成第j个三角形的面积，∑S_Δj为电气量波形与时间轴所夹图形分成的所有三角形面积之和。