[发明专利]一种基于半波积分式算法的发变组过激磁保护方法

说明书

本发明公开了一种基于半波积分式算法的发变组过激磁保护方法，采用半波积分累积式算法，直接将电压互感器二次侧电压接入CPU，计算得出过励磁倍数；本发明不再使用复杂繁琐、易受干扰的模拟电路，能够完全避开前期工程模拟电路引起的问题；软件实现的半波积分累积式方法通过计算机程序实现，方便灵活，在现场修改容易；提高了过励磁保护对电压频率变化的灵敏度，保证了保护测量频率范围内频率变化大时的过励磁倍数计算准确度与稳定性，提高过励磁保护的可靠性。

技术领域

本发明专利涉及发变组过激磁保护技术的软件方法实现，尤其适用于电磁信号干扰较大的场合，属于继电保护技术领域。

背景技术

现有技术使用的发电机变压器组过励磁保护方法，是将发电机机端或变压器高压侧的电压互感器二次相间电压传到继电保护装置中特有的U/f测量回路。该回路通常集成在继电保护装置的CPU上，包括中间相关的、电压互感器、整流回路等，由此测得的过励磁倍数作为过励磁保护判据，是一种基于低通滤波式的过励磁保护方法。

低通滤波式方法存在的问题如下：

1.保护装置为过励磁一种保护信号采集而单独配置电路及相应的采样通道，硬件繁琐，当电路发生故障也不易更换；通常需要停机进行更换，代价也比较大。

2.装置在现场投运后，保护装置电磁干扰、元器件老化等因素导致n测量值偏移或晃动大，易引发保护误动。

3.对电压互感器传送的电压幅值变化的灵敏度较高，n计算准确度较高，而对其频率变化的灵敏度较差，n计算准确度较差，尤其是频率偏离额定值较大时测得的过励磁倍数误差明显增大，也易引起保护误动。

4.已投运工程中，频率跟踪测量方法主要采用硬件电路，通过滤波整形电路和锁相环实现，成本较高，且实现过程较复杂，有悖于微机保护装置微型化的发展方向。

因此现有的低通滤波式过励磁保护方法不能完全有效的保护发电机、变压器设备。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开一种基于半波积分式算法的发变组过激磁保护方法，直接将电压互感器二次侧电压接入CPU而不再单独设计特殊测量回路，计算得出过励磁倍数。

本发明技术方案为：

一种基于半波积分式算法的发变组过激磁保护方法，采用半波积分累积式算法，直接将电压互感器二次侧电压接入CPU，计算得出过励磁倍数。

具体包括以下步骤：

S1，基于半波积分累积式算法，将电压互感器二次侧电压接入CPU；

直角坐标系中，一个周期T＝1/f内，连续正弦电压正半周波积分为：

令则：

得到：

一个周期内连续正弦电压负半周波积分S_-：

得到：

电压两个半周波的积分绝对值乘以系数得到初始过励磁倍数n；系数是

U_e为额定电压；f_e为额定频率；f_s为采样频率；t_s为采样时间；