[发明专利]获得供电网波动显示信号的方法

说明书

本发明涉及一种获得供电网波动显示信号(波动信号)的方法，其中对相电流和相电压进行采样，形成相电流和相电压采样值，并且从相电流和相电压采样值所形成的阻抗值中检测激发情况，同时考虑其在波动多边形上的位置，并且通过比较随时间相继出现的阻抗，形成一个波动嫌疑信号。

德国专利公开文献DE 195 03 626 A中描述了这样一种方法。在该方法中，从电流采样值和电压采样值中检测激发情况，形成具有预定时间间隔的阻抗值。从第一个落入波动多边形中的阻抗值和之前的阻抗值中确定出其变化的时间量，并且当变化低于一个规定的极限值时，产生一个波动嫌疑信号。如果在进一步对阻抗值进行复查时，得到一个落入到一个远距离保护的触发多边形中的阻抗值，则只要波动嫌疑信号继续存在，就产生一个波动信号。用这种方法能够识别出频率最高直至为1Hz的波动。

本发明的任务在于，提供一种获得波动信号的方法，利用该方法能够识别出较高频率的波动。

为了完成这一任务，在开头所述的本发明所述方法中，由相电流和相电压采样值得出供电网顺相序系统的电流和电压空间矢量；使用所述顺相序系统的电流和电压空间矢量，得出一个与顺相序系统有功功率的瞬时值成比例的顺相序系统有功功率量以及一个与顺相序系统无功功率成比例的顺相序系统无功功率量；通对分别进行最小平方估算，从顺相序系统有功功率量中消除电网频率分量，得出有功功率测试量，并且从顺相序系统无功功率量中消除电网频率分量，得出无功功率测试量；从顺相序系统的电流空间矢量中得出一个顺相序系统电流量，并使用最小平方估算从该顺相序系统电流量中得出一个顺相序系统电流测试量，通过对有功功率测试量与顺相序系统电流测试量的平方进行的求商，得出顺相序系统电阻值，并通过对无功功率测试量与顺相序系统电流测试量的平方进行的求商，得出顺相序系统电抗值；对短时相继出现的、分别由短时相互匹配的顺相序系统电阻值和顺相序系统电抗值形成的顺相序系统阻抗值进行单调测试和阶跃式变化测试，并且在存在单调和缺少阶跃式变化的情况下，形成一个波动嫌疑信号，此外通过估算，从所述顺相序系统阻抗值中得出一个与各自的顺相序系统阻抗值有关的、由顺相序系统阻抗值形成的轨迹曲线的圆心点，并且当圆心点虚数部分超出各个顺相序系统阻抗的顺相序系统电抗值的绝对值时，生成一个波动操作信号；在波动嫌疑信号和波动操作信号同时存在情况下，如果最后形成的顺相序系统阻抗值处在波动多边形范围内，则形成所述波动信号。

德国专利文献DE 41 00 646 C2公开了一种方法和装置，它在瞬时功率波动过程中在不期望的触发出现之前用来对远距离保护装置进行保护，通过与功率相关的电量的时间导数，产生出至少一个用于远距离保护装置的截止信号，并且在使用阻抗幅相图情况下阻止远距离装置不期望的触发出现，然而在此，有功功率和无功功率分别产生的变化按差分式与视在功率联系起来，并使用该商数形成一个波动信号。

本发明所述方法的优点在于使用它能够很快地对波动进行识别，在此，可以对明显来自于三极误差的波动进行区分。此外，本发明所述方法还允许对频率相当高的波动进行识别，也就是当磁极角度在时间上出现不规则变化时。本发明所述方法的另一个主要优点在于，由于进行了最小平方估算，因此，由随时间相继出现的顺相序系统阻抗值分别形成的轨迹曲线相当平滑并且能够可靠地据此进行分析。

在本发明所述方法中，优选的方式是，当分别由短时相互匹配的顺相序系统电阻和顺相序系统电抗形成的顺相序系统阻抗值处在波动多边形的范围内时，对短时相继出现的顺相序系统阻抗值进行监控，使之维持最小变化速度，并且在低于该变化速度的情况下，取消所述波动信号。

下面对照附图对本发明作进一步的阐述，附图中：

图1是实施本发明方法的一种装置的实施例，

图2是描述本发明方法的过程的曲线图，

图3是波动过程中的阻抗幅相图，

图4是用来解释估算顺相序系统阻抗值轨迹曲线的各圆心点的曲线图，

图5是顺相序系统有功功率量和顺相序系统无功功率量随时间变化的曲线，

图6是顺相序系统有功功率测试量和顺相序系统无功功率测试量随时间变化的曲线，

图7是在按三极误差波动情况下，顺相序系统阻抗值的轨迹曲线。