[发明专利]一种直流控制保护系统的阶跃性能测试方法及系统

说明书

本申请公开了一种直流控制保护系统的阶跃性能测试方法及系统，首先提出了数学形态学滤波器结合滑动平均滤波器方法，对直流电压的谐波和干扰进行滤除，实现了对直流输电系统中直流电压的电气量阶跃响应时谐波和干扰的完全抑制，同时不会造成测量时间的偏差，进而得到光滑的直流电压的波形趋势曲线，为找到直流输电系统直流电压等电气量的超调点，进而辨识出响应时间打下了基础，接着根据去除谐波和干扰的直流电压曲线进行超调点的辨识，判断曲线是否存在超调点，最后分别计算出有超调点和无超调点的响应时间，实现了计算机自动批量判断直流输电系统直流电压阶跃响应试验的结果，极大地提高了效率和准确度。

技术领域

本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种直流控制保护系统的阶跃性能测试方法及系统。

背景技术

直流输电系统中核心是控制保护系统，为了测试直流输电受到扰动的动态响应性能，通常会给定直流电流、电压、功率指令值一个明显的阶跃冲击，观察直流系统受到冲击后动态响应特性，包括恢复时间及超调量两个关键指标，并确定这两个指标是否满足设计要求。

目前，由于阶跃响应的响应时间和超调量定义较为严格，而实际波形由于采样及系统运行特性的影响，存在谐波和干扰，导致阶跃响应时间无法通过计算机智能识别。因此，现有对直流输电受到扰动时的动态响应性能的测试，只能通过人工观察来实现对阶跃响应时间的和超调量的判断，但是精度有限，并且测试复杂、工作量大。

发明内容

本申请实施例提供了一种直流控制保护系统的阶跃性能测试方法及系统，用于解决现有测试技术由于只能通过人工观察来实现对直流输电中的阶跃响应时间的和超调量的判断，导致误差较大且工作量大的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种直流控制保护系统的阶跃性能测试方法，所述方法包括：

S1、预设原始的直流电压为u(t)，t∈[t₁，t₂]，其中t₁＜t₂，定义所述直流电压的数学形态滤波器的滤波长度Δt，并根据所述滤波长度内的最大值处理函数、最小值处理函数以及时间偏移函数，建立所述直流电压的数学形态滤波器处理函数M(u)；

S2、设定所述时间偏移函数的偏移时间、所述滤波长度以及滤波频率值的大小后，根据所述偏移时间、所述滤波长度以及所述滤波频率值建立所述直流电压的滑动平均值滤波函数N(u)；

S3、根据所述滑动平均值滤波函数和所述数学形态滤波器处理函数，建立所述直流电压的滤波函数y(u)，其中，y(u)＝N(M(u(t))；

S4、根据所述滤波函数的曲线的曲线起始点tb、阶跃起始点t0、曲线终止点te，获取所述曲线的初始值vb，以及第一终止值ve、第二终止值ve90、第三终止值ve110对应的第一时刻td1，第二时刻td2、第三时刻td3；

S5、根据所述第一终止值ve、所述第二终止值ve90、所述第三终止值ve110判断所述曲线是否存在超调点，若是，则根据所述阶跃起始点和所述第四终止值ve130计算响应时间，否则，根据所述阶跃起始点和所述第二终止值计算所述响应时间。

可选地，步骤S1，具体包括：

S01、预设原始的所述直流电压为u(t)，t∈[t₁，t₂]，其中t₁＜t₂，并定义所述直流电压的数学形态滤波器的滤波长度为Δt，且满足Δt＜t₂-t₁，以及时间偏移函数为O(u，t_o)，其中，t_o为偏移时间；

S02、根据所述滤波长度内的所述直流电压的最大值和最小值，分别建立所述数学形态滤波器的最大值处理函数为f(u)和最小值处理函数为g(u)；