[发明专利]基于构造两点乘积法的幅值突变量启动方法

说明书

本发明涉及一种基于构造两点乘积法的幅值突变量启动方法，利用两个相邻电流采样点、通过差分算法和平滑算法构造正交采样点，计算得到差分数据和平滑数据；将差分数据和平滑数据采用两点乘积法计算电流幅值，通过两点乘积法快速计算模拟量电流幅值；电流幅值计算完成进行缓存，缓存长度至少三个周期；再通过电流幅值二阶差分进行突变量启动判断，如果连续3个采样时刻都满足突变量启动判据，则突变量启动。本发明能实时反映数据变化，更能保证计算结果的可靠性；能够直接反映当前幅值的变化，为采用幅值进行突变量启动提供了可行性；采用时效性比较高的幅值进行突变量启动判断，在任何故障时刻都能及时稳定的判断出突变量启动。

技术领域

本发明属于电网运营与维护技术领域，具体涉及一种基于构造两点乘积法的幅值突变量启动方法。

背景技术

随着电力工程技术的深入发展，电网覆盖面积越来越大，超高压、特高压输电工程在我国也迅速发展壮大，相应的对继电保护装置的可靠性和速动性也要求越来越越高。为提高继电保护装置的速动性，对保护算法的研究也就越来越深入，如何在有限的采样数据中获取有效信息则至关重要。

在继电保护应用中，常见的突变量启动是通过电流采样点的突变进行判断，由于电力系统交流电为正弦波，所以故障发生在交流电的不同相位会导致突变量启动判断的时间不同。比如，故障发生在正弦波过零点时，由于当前采样点太小，需要等到采样点较大时才能判断出突变量启动，判断时间比较长；如果故障发生在波峰时，判断时间则比较快。

如果采用幅值进行突变量启动判断，则可以解决采样值突变启动时间不确定的问题，但是常见的傅里叶算法计算幅值，具有较长的延时特性，不符合继电保护速动性的要求，所以我们需要一种快速计算幅值的算法实现幅值突变量启动。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种采用构造两点乘积法进行幅值突变量启动判断的方法。采用幅值进行突变量启动判断解决了常规采样点突变量启动时间不确定的缺陷，幅值采用相邻采样点构造两点乘积法快速计算，实现两个采样点就能准确快速计算出幅值，从而保证继电保护的速动性。在交流量各个相位出现电力系统故障时，都能快速稳定响应启动。本发明所采用的技术方案如下：

基于构造两点乘积法的幅值突变量启动方法，包括以下步骤：

利用两个相邻电流采样点、通过差分算法和平滑算法构造正交采样点，计算得到差分数据和平滑数据；

将差分数据和平滑数据采用两点乘积法计算电流幅值，通过两点乘积法快速计算模拟量电流幅值，电流幅值的变化能够及时反应，基本没有渐变过程和时间延时；

电流幅值计算完成进行缓存，缓存长度至少三个周期；

再通过电流幅值二阶差分进行突变量启动判断，如果连续3个采样时刻都满足突变量启动判据，则突变量启动，这样可以快速、稳定地实现突变量启动，解决常规采样点突变量启动时间不确定的缺陷。

优选的，差分数据的计算公式为：S_c＝(S₁-S₀)/(2cos(θ/2))，差分数据可以反映幅值变化情况，减少幅值渐变过程延时；平滑数据的计算公式为：S_s＝(S₁+S₀)/(2sin(θ/2))，平滑数据能有效反映当前数据的实时信息，保证信息的时效性；S₀,S₁为相邻两点电流采样数据，θ为采样相位间隔。

优选的，采用两点乘积法计算电流幅值的计算公式为：差分采样点超前平滑采样点相位90°，平滑数据和差分数据结合可以巧妙构造出正交采样数据，能够准确计算出电流幅值，并且该幅值能够快速反应电流幅值变化。将差分数据和平滑数据采用两点乘积法计算电流幅值，计算速度快，幅值的变化能够及时反应，基本没有渐变过程和时间延时。