[发明专利]适用于馈线终端的计算相电压幅值与相位的方法及系统

说明书

本发明公开了一种适用于馈线终端的计算相电压幅值与相位的方法及系统，包括：设定采样频率，馈线终端采集线电压Uab、Ucb和零序电压U0实际通道的采样点序列；根据采集到的采样点序列，分别计算相电压Ua，Ub和Uc，形成相电压Ua，Ub和Uc三个虚拟通道的采样点序列；根据上述实际通道与虚拟通道的采样点序列数据，采用全周傅里叶算法，分别计算设定时间内的每一个实际通道和虚拟通道的实部与虚部；根据计算得到的每一个实际通道和虚拟通道的实部与虚部数据，分别计算相电压Ua，Ub和Uc的幅值和相位。本发明有益效果：本发明方法是结合实际的采样，求得的相电压的值准确度很高。

技术领域

本发明涉及一种适用于馈线终端(FTU)的精确计算相电压幅值与相位的方法及系统。

背景技术

变电站保护测控装置能够采集母线三相电压，通过三相电压计算出线电压，将相电压与线电压同时上送监控后台和调度主站。而馈线终端不同，根据国网规范，配电终端只接入两个线电压Uab、Ucb和零序电压U0。如图1(a)和图1(b)，如果只根据线电压是无法计算出相电压的，N点不同则有不同的解。

电力系统正常运行、非正常运行或者故障状态，能够直观的反应到相电压上。如果只有线电压，很难判断电力系统的运行状况。如系统发生单相接地故障，线电压相对于正常运行几乎不会产生变化，而故障相电压会跌落到0，非故障相电压会升高到线电压。因此相电压能更直观的反应系统运行状况。

另外，一般分析故障是通过电压的序分量：零序，正序，负序。而序分量通过线电压是无法计算的，需要通过三相电压进行计算。因此，馈线终端若能计算出准确的相电压，对于供电公司人员更直观的了解电力系统的运行状况，以及对系统故障进行可靠分析，都有很大的益处。部分地区如四川的供电公司就会要求馈线终端能够计算出三相电压上送至调度主站。

现有的做法是，假定零序电压为0，即N点落在ABC三角形的重心上，则此种情况下三相电压的解是唯一的，如图2，根据三角函数可得：

得到相电压的幅值之后，根据余弦定理也可以求出相电压的相位，如UA与UAB的夹角为：

此种做法是建立在U0＝0的基础上，而实际运行中U0肯定不为零，所以得出来的结果并不精确。尤其是当发生接地故障时，零序电压较大，使用此种方法算出的相电压误差就会更大，这样会对故障相别甚至故障类型产生错误的判断。

相电压的相位计算是在幅值计算的基础上，如果幅值的精度都不能得到保证，则相位的计算结果也会有很大误差。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种适用于馈线终端的精确计算相电压幅值与相位的方法及系统，该方法及系统能够精确计算出馈线终端的相电压幅值与相位，保证对故障相别以及故障类型判定的准确性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明公开了一种适用于馈线终端的计算相电压幅值与相位的方法，包括以下步骤：

设定采样频率，馈线终端采集线电压Uab、Ucb和零序电压U0实际通道的采样点序列；

根据采集到的采样点序列，分别计算相电压Ua，Ub和Uc，形成相电压Ua，Ub和Uc三个虚拟通道的采样点序列；

根据上述实际通道与虚拟通道的采样点序列数据，采用全周傅里叶算法，分别计算设定时间内的每一个实际通道和虚拟通道的实部与虚部；

根据计算得到的每一个实际通道和虚拟通道的实部与虚部数据，分别计算相电压Ua，Ub和Uc的幅值和相位。