CN101350518A - 数字化保护测控装置采样值处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于采样值接口的数字化变电站保护测控一体化装置采样值处理方法，其特征在于装置的采样值接口模块对合并单元传输来的采样值实时进行有效性判断和合理性判断，对少量的坏数或丢数情况进行二次拉格朗日插值，然后采用窗函数法设计高阶FIR数字滤波器，对采样值进行滤波处理，并根据采样值传输的通用数据集参数在线实时自适应调整各阈值参数和滤波器的参数，并根据保护、测控功能应用需求，对保护功能采用固定频率的二次拉格朗日算法进行重采样，对测控功能首先进行频率迭代计算，然后根据信号频率，实时调整重采样频率，根据新的采样频率对采样值采用二次拉格朗日算法进行重采样，既满足了保护应用的需求又提高了测量的精度。

Description

数字化保护测控装置采样值处理方法

技术领域

本发明属于电力自动化技术领域。涉及一种数字化变电站保护测控装置，更准确地说本发明涉及一种基于采样值接口的数字化变电站保护测控一体化装置采样值的处理方法。

背景技术

在电力系统中，长期以来一直使用常规电磁式电流、电压互感器或电容式电压互感器转换变送一次电流、电压信号。在高压、超高压电力工程的应用中，由于系统电压的增高，致使互感器的绝缘结构复杂、体积增加，造价也随之升高，同时电磁式电流互感器还存在着磁饱和、铁磁谐振、动态范围小等缺点，已难以满足电力系统的应用发展要求。随着技术的发展采用磁光、电光变换原理或由无铁芯线圈构成的新型电子式互感器应运而生，电子互感器以其突出的优点将成为传统电力互感器的理想替代品。

国际电工委员会(IEC)已经制定了电子电压、电流互感器的标准：IEC60044-7和IEC60044-8。根据标准，电子式互感器经合并单元后有两种信号输出方式：一是输出数字信号给新型数字智能设备使用；二是输出模拟小信号给传统设备使用。

为实现变电站自动化系统的标准化和互操作性，国际电工委员会制定了IEC61850作为变电站统一通信协议的国际标准。按照IEC61850-9-1标准，位于过程层的电子互感器经合并单元(MU)输出数字信号，合并单元经以太网发送采样数据至位于间隔层的保护测控装置。

保护测控装置主要完成电力线路、变压器、电容器等元件故障状态时的继电保护功能和正常工作状态时的监视、测量、控制功能。输入传统保护测控装置的电压电流信号为模拟信号，装置独自对模拟信号进行交流采样，然后实现各自功能。现在交流输入改为数字通信输入，保护测控装置的交流采样技术将发生变革。

目前低压线路或元件的保护测控装置需要同时完成继电保护、测量、控制等功能，高压继电保护装置和测控装置也有合二为一的趋势，因此保护测控一体化装置的采样值处理方法需要同时满足继电保护功能和测控功能的要求。

目前电子式互感器的技术还不完全成熟，可能偶尔输出误码，而且数据经以太网传输可能发生数据碰撞、网络丢包等情况。因此位于间隔层的保护测控装置可能发生丢失数据包或接收到坏数据等情况，如果处理不当将造成保护测控装置的误动、拒动或造成测量误差较大等情况。

目前电子式互感器的采样频率较高，信号频带较宽。IEC60044-8规定：“对于包含数字数据传输的互感器，制造厂应规定无虚假频率测量的最高频率，此频率称为f_a。它是互感器能够测量和正确传输的最高频率。对于数字输出型互感器，f_a通常是所用输出数据速率的一半。”，由于互感器采样频率高，信号频带宽，而传统的保护测控装置则对信号的采样频率和信号频带有一定的要求。位于间隔层的线路保护装置主要关心信号的基波分量，变压器保护装置还关心二次谐波等较低次的谐波分量，而测控装置需要测量二至十三次谐波分量，具有电能质量分析功能的测控装置还需要测量高次谐波分量，因此需要采用适当的滤波处理方法对采样值进行滤波处理。

电子式互感器的采样频率是固定不变的，一般为40f_r、80f_r、200f_r等(f_r为电网额定频率，一般为50Hz)。目前国内变电站使用的基于电磁式互感器的保护装置采样频率一般为12f_r、24f_r、48f_r等。测控装置的采样率一般每周波采样32点或64点。它们的采样频率并不相等。为了不改变传统保护测控装置的算法，数字化保护测控装置需要采用合适的方法对原始采样值进行处理，输出适合保护、测控功能应用需求的数据给保护测控功能模块使用。

本发明公开了一种数字化保护测控一体化装置的采样值处理方法，具有数据纠错功能、数字滤波功能，并针对保护、测控功能的不同应用需求分别进行不同频率的重采样处理，为基于采样值接口的数字化保护测控装置的安全运行、正确动作、精确测量提供可靠保证。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的是：

1、提供一种基于采样值的数字化保护测控一体化装置对接收到的合并单元传输来的采样值进行数据有效性和合理性判断，同时对少量的坏数或丢数情况进行数据补充，保障保护测控功能正常实现、安全工作的方法。

2、提供一种基于采样值的数字化保护测控一体化装置对接收到的合并单元传输来的采样值进行数字滤波方法。

3、提供一种基于采样值的数字化保护测控一体化装置对接收到的合并单元传输来的采样值针对保护功能和测控功能不同的应用需求分别进行不同频率的重采样处理，实现正常的保护、测控功能的方法。

为实现上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：

一种数字化保护测控装置采样值处理方法，在电力系统中，电子式电压互感器、电子式电流互感器通过合并单元(MU)分成组接至电力系统二次装置进行电压和电流信号的采集，所述合并单元(MU)的输出端通过以太网或光纤连接至间隔层的保护测控装置，将电子式电压互感器和电子式电流互感器所采集的电流采样值和电压采样值数据按照IEC61850-9-1和IEC60044-8定义的传输通用数据集标准上传至保护测控装置，所述保护测控装置的采样值接口模块接收所述采样值数据后，对采样值数据进行处理，其特征在于，所述采样值数据处理方法包括以下步骤：

(1)首先进行采样值数据的有效性和合理性判断：装置的采样值接口模块对合并单元传输来的采样值实时进行有效性判断，并进行采样值的幅值和变化速率的合理性判断；

(2)对采样值无效或数据丢包的处理：如果保护测控装置无法收到采样值或连续收到无效的采样值时，采样值接口模块将置上相应的数据通道异常标志，通知保护、测控功能模块数据异常；如果接收的采样值偶尔发生丢点或无效时，采样值接口模块可以对采样值通过二次拉格朗日插值进行数据补充；

(3)采用窗函数法设计高阶FIR数字滤波器，对采样值进行高阶FIR数字滤波处理；

(4)根据保护、测控功能应用需求，对保护功能模块采用固定频率的二次拉格朗日算法进行重采样；对测控功能模块首先进行电压、电流采样值信号的基波频率的迭代计算，然后根据采样值信号的基波频率，实时调整重采样频率，根据新的重采样频率对采样值采用二次拉格朗日算法进行重采样；

(5)将按照上述步骤(1)至(4)处理后的采样值数据分别输入至保护测控装置的保护功能模块和测控装置模块。

本发明的有益效果是：本发明为数字化保护测控装置提供了一种有效的采样值接口处理方法，使基于采样值接口的数字化保护测控装置能够精确测量、正确动作、安全运行。本发明具有坏数辨识功能，坏数、丢数情况的容错功能，数据滤波功能，使输入保护、测控模块的数据更加可靠；本发明对采样值具有重采样功能，满足了传统的保护、测控算法对数据的需求，使其只需要进行少量改进就能使用；本发明针对保护、测控功能的不同应用需求，对采样值采用不同的采样频率进行重采样，既满足了保护应用的需求又提高了测量的精度。

附图说明

图1电子式互感器配置示例；

图2是本发明中的保护测控装置功能结构示意图；

图3采样值处理模块的采样值处理流程框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作具体的介绍。

1.保护测控装置的功能结构

IEC60044-8举例的电子式互感器接口框图如图1所示，一个间隔的十二个电压、电流互感器通过合并单元(MU)分成组接至二次装置。间隔层的保护、测控装置通过以太网或光纤接收由合并单元输入的采样值数据。图2是本发明介绍的基于采样值接口的间隔层保护测控装置结构框图。装置取消了传统的交流采样软硬件模块，代之以传输采样值的以太网通信接口。采样值由以太网通信接口接收后需要进行数据处理，然后输入保护、测控功能模块，完成保护、测控功能。

2.采样值通用数据集

被IEC61850-9-1引用，在IEC60044-8中定义的采样值传输的通用数据集内容如表1所示。

表1IEC60044-8定义的通用数据集内容

通用数据集中编排了12个通道的采样值，类型为16位整数。通用数据集的状态字#1、状态字#2的各个数据位分别指示了合并单元的工作状态和各个数据通道的状态。当合并单元工作异常或某通道的数据异常时，对应数据位将会置位，采样值处理模块需要进行相应处理。

通用数据集中还编排了各电压、电流通道的额定值。根据该额定值，可以确定各通道对应一次线路或元件的电压等级。

通用数据集中的采样计数器指示了该帧数据在采样序列中的点号。

合并单元的采样速率在通用数据集中占用一个字节，它表示合并单元一个额定工频周期的采样点数，设其为K_s。K_s×f_r表示合并单元的交流采样频率，一般为40f_r、80f_r、200f_r等(f_r为电网额定频率，一般为50Hz)，采样频率是固定不变的。目前国内变电站使用的基于电磁式互感器的保护装置采样频率一般为12f_r24f_r、48f_r等。测控装置的采样率一般每周波采样32点或64点。它们的采样频率并不相等。为了不改变传统保护测控装置的算法，数字化保护测控装置需要采用合适的方法对采样值进行重采样，将采样频率调整为保护测控装置需要的采样频率。

3.采样值处理流程

图3为本发明介绍的采样值处理方法的采样值处理流程框图。当以太网通信接口收到采样值后，输入采样值处理模块。采样值处理模块首先进行采样值的有效性判断，然后进行幅值和变化率的合理性判断，再进行高阶FIR数字滤波处理，然后针对保护和测控功能分别进行不同频率的重采样，最后将数据分别输入保护和测控模块。

3.1.采样值数据有效性和合理性判断

按照IEC61850-9-1和IEC60044-8标准，当合并单元传输来的采样值有问题时，对应的状态字应该置无效位，采样值接口模块根据状态字进行相应处理。为保证保护测控装置的正常工作，需要对接受的采样值进行有效性判断。方法是判断接收采样值数据集的状态字，如果状态字中对应的通道的有效位为无效，则该采样值无效，需要特殊处理。

目前由于电子式互感器技术还不完全成熟，在实际应用中存在保护测控装置偶尔接收的采样值数据不合理，而数据集中的状态字的对应的位仍然为有效的情况。这种情况如果不进行采样值数据的合理性判断并进行纠错处理将极大的影响保护测控装置的正常功能，可能造成装置测量误差增加、频繁启动，甚至造成装置的误动作，影响电力系统的运行安全。

如果状态字的有效位为有效，则对接收的采样值仍然需要进行合理性判断。

首先，进行的采样值的幅值判断。一般电压通道的采样值的幅值不会高于其额定电压对应幅值的1.2倍。星形中性点不接地三相电网的一相接地故障会导致两个非故障相出现过电压。理论上，该相过电压系数是

但此系数与电网观测点对接地故障点的距离有关。可以将电压通道额定幅值的1.9倍作为电压通道采样值的幅值阈值，如果电压采样值高于其阈值，则该数据有误，需要进行特殊处理。在电力线路或元件正常工作时，电流通道的采样值一般不会超过额定电流对应幅值的1.2倍。在发生短路故障时，电流值会成倍上升，但短路电流也有一定的幅值限制。一般220kV以上电压等级的线路或元件短路电流较大，可能高达额定电流的50倍，而110kV以下电压等级的线路或元件的短路电流相对较小，一般不超过额定电流的30倍。装置根据通用数据集中定义的电压通道额定值，确定一次设备的电压等级，对电流通道的采样值采用不同的阈值进行幅值合理性判断。可以将500kV设备的电流阈值设为90倍额定电流，220kV设备的电流阈值设为70倍，110kV一下设备的电流阈值设为50倍。如果电流采样值高于其阈值，则该数据有误，需要进行特殊处理。

由于电流阈值较大，当进行幅值判断后需要进行变化率判断。电力系统中，发生短路情况时，电流将成倍增加。由于电力元件的电感特性，短路电流不能突变，一般短路电流的最大值出现在短路发生后的四分之一周期以后，即电流需要至少四分之一周波的时间才能由正常的负荷电流变化为最大短路电流。短路电流主要由直流分量、交流基波分量和谐波分量构成。直流分量变化较慢，谐波分量相对于基波分量较小。基波分量可以由如下方程描述：

i＝I_mcos(2πft+φ)    (1)

其中：I_m为短路电流幅值，其应小于电流幅值的阈值；

      f为系统频率，一般约为电网额定频率，即50Hz；

      Φ为初始相位；

根据(1)式，短路电流最大变化速率为2πfI_m，设Ts为采样间隔，则 $\mathrm{Ts}=\frac{1}{K_s\×f_r}.$ 其中K_s为装置接收的采样值数据集中采样速率，f_r为电网额定频率，一般为50Hz。因此其相邻两个采样点的采样值最大差值应满足：

$\mathrm{\&Delta;i}<2\mathrm{\&pi;f}{I}_m\&times;\frac{1}{K_s\&times;f_r}\&ap;\frac{2\mathrm{\&pi;}{I}_m}{K_s}$

即 $\mathrm{\&Delta;i}<\frac{2\mathrm{\&pi;}{I}_m}{K_s}---\left(2\right)$

装置根据采样值的数据集中的采样速率和额定电压，确定(2)式中的K_s和I_m，其中I_m取对应电压等级电流幅值的阈值。这样就可以确定相邻两个电流采样值的变化阈值。当装置接收到一个新的电流采样值时，将其和上一点采样值进行比较，如果其增量的绝对值超过变化阈值，则该采样值有误，需要进行特殊处理。

3.2.坏数或数据丢包的处理

正常情况下，保护测控装置能够收到合并单元发送的正确的采样值。如果装置无法收到采样值或连续收到异常的采样值时，采样值接口模块将置上相应的数据通道异常标志，通知保护、测控功能模块数据异常。如果接收的采样值偶尔发生丢点或异常时，采样值接口模块可以对采样值进行数据补充。

当收到的第n点数据异常，或未收到第n点数据时，采样值处理模块将等待第n+1点数据，并用第n-2、n-1和n+1点数据采用二次拉格朗日方法对第n点数据进行插值，其插值公式如下：

$x\left(n\right)=-\frac{1}{3}x(n-2)+x(n-1)+\frac{1}{3}x(n+1)---\left(3\right)$

按照(3)式对个别丢数或坏数进行数据补充，误差很小，基本满足保护测控功能的应用需要。

3.3.数字滤波

目前电子式互感器的采样频率较高，信号频带较宽。IEC60044-8规定：“对于包含数字数据传输的互感器，制造厂应规定无虚假频率测量的最高频率，此频率称为f_a。它是互感器能够测量和正确传输的最高频率。对于数字输出型互感器，f_a通常是所用输出数据速率的一半。”由于互感器采样频率高，信号频带宽，而传统的保护测控装置则对信号的采样频率和信号频带有一定的要求。位于间隔层的线路保护装置主要关心信号的基波分量，变压器保护装置还关心二次谐波等较低的谐波分量，而测控装置需要测量二至十三次谐波分量，具有电能质量分析功能的测控装置还需要测量高次谐波分量。如果不对采样值进行滤波处理，而直接进行信号的重采样必然造成信号频谱混叠现象，这将增加数据误差。因此在对采样值进行重采样前必须先对输入采样值序列作低通滤波，压缩其频带，然后再进行数据抽取。

理想低通滤波器的截至频率特性应为：

实际滤波器阶次越高和理想滤波器效果越接近，但延时越长，计算量越大，而且可能产生稳定问题。

有限冲激响应滤波器(FIR)系统总是稳定的，而且易于实现线性相位特性，同时FIR滤波器在有限精度运算下，误差较小。其计算都是连续的乘加运算，易于在数字信号处理器件(DSP)中实现。本发明采用FIR滤波器。

为了降低通带内的纹波，减少间断点的吉布斯(Gibbs)现象，同时减少阻带纹波，本发明采用窗函数法设计FIR滤波器。通常采用的窗函数有矩形窗、三角窗(又称Bartlett窗)、Hanning窗、Hamming窗、Blackman窗等。这几种窗函数的频域特性指标如表2所示：

表2：几种常用窗函数频域特性指标

窗函数	矩形窗	三角窗	Hanning窗	Hamming窗	Blackman窗
						-3dB带宽B	0.89Δω	1.28Δω	1.44Δω	1.3Δω	1.68Δω
最大边瓣峰值A(dB)	-13	-27	-32	-43	-58

其中：Δω＝2π/N，N为窗长度

由频域分析可知，希望窗口函数的频谱满足两项要求：1.主瓣尽量的窄，在窗长度N一定的条件下通过较少的频谱；2.最大旁瓣相对主瓣尽量小，以提高阻带衰减。Hamming窗具有主瓣较窄、边瓣较小的特点，最大边瓣峰值为-43dB。采用Hamming窗对理想矩形特性冲激响应序列进行截短后，通带幅度特性的波动较小，阻带衰耗特性好，适合保护、测控功能的应用需求。

Hamming窗函数为 $w\left(n\right)=0.54-0.46\cos \left(\frac{2\mathrm{\&pi;n}}{N}\right),n=\mathrm{0,1},\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;,N---\left(4\right)$

其中N为窗长度

加窗后的数字滤波器的单位抽样响应为

$h\left(n\right)=w\left(n\right)\&times;\frac{\sin (n-\frac{N}{2}){\mathrm{\&omega;}}_c}{\mathrm{\&pi;}(n-\frac{N}{2})},n=\mathrm{0,1},\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;,N---\left(5\right)$

其中ω_c为该数据滤波器的截止角频率，ω_c＝2πf_c，f_c为滤波器的截止频率，根据保护测控功能需求，可以设为1kHz至1.5kHz。N为滤波器的阶数，阶数越高，滤波效果越好，但计算量越大，滤波延时越长。装置可以根据采样值数据集中的采样频率调整滤波器的阶数。如果采样频率较高，则提高滤波器的阶数；反之，降低滤波器阶数。一般原始采样值的采样频率在5kHz时，滤波器控制在10阶以内；采样频率在10kHz时，可以设计20阶以内的FIR滤波器。装置还可以根据数据集中的额定电压调整滤波器的阶数。一般高压线路的高次谐波含量较低，对保护的动作时间要求较高，可以设计较低阶次的滤波器；而低压线路的谐波含量较高，但对保护的动作时间要求相对较低，可以增加滤波器的阶数。装置可以根据数据集中的采样频率和额定电压实时调整滤波器的参数，按(5)式在线设计滤波器的系数，使系统达到最佳性能。

3.4.重采样

合并单元采样频率和变电站保护、测控等智能设备常用的采样率之间大多为非整数倍关系，无法通过简单抽点方式来完成，为了满足数据的准确性和系统时间响应的快速性，可以采用二次拉格朗日插值方法对原始采样值进行信号抽取。

设合并单元采样并输入装置的采样值信号序列为x(n)＝x(nT_s)，设f_s为原始采样值采样频率，T_s为相应的采样周期。设变电站保护或测控功能要求的采样频率为f_s′，T_s′为相应的采样周期，则其理想的采样序列应为 $y\left(n\right)=x\left(n{T_s}^{\&prime;}\right)=x\left(n\frac{f_s}{{f_s}^{\&prime;}}{T}_s\right).$ 如果

为整数，则可以直接抽点。由于

一般不是整数，因此可以取其前两点和后一点，共三点采样值进行二次拉格朗日插值。设 $u=n\frac{f_s}{{f_s}^{\&prime;}},$ 并设m是小于的最大整数，将y(n)在x(m-1)、x(m)和x(m+1)间进行二次拉格朗日插值，其插值公式如下：

$y\left(n\right)=x(m-1)\frac{(u-m)(u-m-1)}{2}-x\left(m\right)(u-m+1)(u-m-1)+x(m+1)\frac{(u-m)(u-m+1)}{2}---\left(6\right)$

目前国内变电站使用的基于电磁式互感器的保护装置采样频率一般为12f_r24f_r、48f_r等。测控装置的采样率一般每周波采样32点或64点。它们的采样频率并不相等。即上面的f_s′并不相等。为此采样值处理模块分别对保护、测控功能进行了不同频率的重采样，满足保护、测控功能的不同需要。

一般保护功能要求采样频率为固定频率采样，为此保护重采样模块的重采样频率为固定不变的，一般为12f_r 24f_r、48f_r等。

传统的测控功能一般是对交流模拟量进行等间隔采样，模数转换，然后对采样值进行高速傅立叶变换(FFT)，对变换结果进行计算，得出交流量的均方根值以及有功功率、无功功率等测量值。它要求采样频率是交流信号基波的整数倍，否则会出现较大的计算误差。国标GB/T13972-1992《远动终端通用技术条件要求》对测控装置在不同频率情况的测量精度有严格的要求，如果基于采样值的数字化保护测控装置采用固定的重采样频率对采样值进行重采样，然后输入测控模块，由于频谱泄漏和栅栏效应的影响，如果不改变测量算法，测量的误差会较大。为不改变传统测控功能的测量算法，本装置采用改进傅立叶频率算法计算电压、电流采样值信号的基波频率，对采样值进行频率跟踪重采样方法，在线调整重采样频率，使重采样数据的采样频率为信号频率的整数倍，满足了测量算法对采样频率的要求，测量计算达到很高的精度。

首先认为电压、电流采样值信号的初始基波频率为50Hz，即f₀＝50Hz，采用f₀的整数倍的重采样频率对一个通道相邻两个周波的采样值采用(6)式进行重采样，即f_s′＝Nf₀(N一般为32或64)。然后分别对两个相邻周波的重采样后的数据进行傅立叶变换，求出基波的实部和虚部，进而用(7)式求出相邻两个周波信号的基波的相位

其中：Re₁为第一个周波的基波的实部，

      Im₁为第一个周波的基波的虚部，

为第一个周波的基波的相位；

      Re′₁为第二个周波的基波的实部，

      Im′₁为第二个周波的基波的虚部，

为第二个周波的基波的相位；

然后求出两个周波的基波相角差

并根据式(8)求出信号实际频率和初始频率f₀的频率差

其中：T₀＝1/f₀；

由于f₀和采样值信号的实际基波频率不同，采用傅立叶变换计算出的信号基波的实部、虚部有误差，因此按(7)式、(8)式计算出的频率差有一定误差。实际使用时将(8)式结果代入(9)式右侧对频率差进行修正，得出一个更准确的频率差，然后用(10)式求出信号的实际频率

$\mathrm{\&Delta;f}=\frac{1}{2\mathrm{\&pi;}{T}_0}[\mathrm{arctg}(\frac{{{\mathrm{Im}}_1}^{\&prime;}}{{{\mathrm{Re}}_1}^{\&prime;}}\&CenterDot;\frac{f_0+\mathrm{\&Delta;f}}{f_0})-\mathrm{arctg}(\frac{{\mathrm{Im}}_1}{{\mathrm{Re}}_1}\&CenterDot;\frac{f_0+\mathrm{\&Delta;f}}{f_0})]---\left(9\right)$

f＝f₀+Δf    (10)

当装置对收到的该通道的新的采样值进行重采样时，置f₀＝f，采用计算出的信号频率的整数倍调整重采样频率，即f_s′＝Nf₀，按(6)式进行重采样。并分别对相邻两个周波的新的重采样后的数据进行傅立叶变换，求出基波的实部和虚部，并重复以上步骤求出新的信号频率。经过几次迭代计算后，信号频率可以计算得很准，重采样频率可以实时跟踪信号频率，即实时调整装置信号抽取频率f_s′为信号频率的整数倍进行信号抽取。采用该方法抽取后的数据输入测控模块，可以达到很高的测量精度。

Claims (7)

1、一种数字化保护测控装置采样值处理方法，在电力系统中，电子式电压互感器、电子式电流互感器通过合并单元(MU)分成组接至电力系统二次装置进行电压和电流信号的采集，所述合并单元(MU)的输出端通过以太网或光纤连接至间隔层的保护测控装置，将电子式电压互感器和电子式电流互感器所采集的电流采样值和电压采样值数据按照IEC61850-9-1和IEC60044-8定义的传输通用数据集标准上传至保护测控装置，所述保护测控装置的采样值接口模块接收所述采样值数据后，对采样值数据进行处理，其特征在于，所述采样值数据处理方法包括以下步骤：

(1)首先进行采样值数据的有效性和合理性判断：装置的采样值接口模块对合并单元传输来的采样值实时进行有效性判断，并进行采样值的幅值和变化速率的合理性判断；

(2)对采样值无效或数据丢包的处理：如果测控保护装置无法收到采样值或连续收到无效的采样值时，采样值接口模块将置上相应的数据通道异常标志，通知保护、测控功能模块数据异常；如果接收的采样值偶尔发生丢点或无效时，采样值接口模块可以对采样值通过二次拉格朗日插值进行数据补充；

(3)采用窗函数法设计高阶FIR数字滤波器，对采样值进行高阶FIR数字滤波处理；

(4)根据保护、测控功能应用需求，对保护功能模块采用固定频率的二次拉格朗日算法进行重采样；对测控功能模块首先进行采样值信号的基波频率的迭代计算，然后根据采样值信号的基波频率，实时调整重采样频率，根据新的采样频率对采样值采用二次拉格朗日算法进行重采样；

(5)将按照上述步骤(1)至(4)处理后的采样值数据分别输入至保护测控装置的保护功能模块和测控装置模块。

2、根据权利要求1所述的采样值处理方法，其特征为：

通过所接收的采样值数据集的状态字来进行采样值的有效性判断，如果状态字中对应的通道的有效位为无效，则该采样值无效；

当采样值的幅值超过设定的幅值阈值，则判断该采样值数据无效；

当电流采样值的变化率超过所设定的变化率阈值，则判定该电流采样值无效。

3、根据权利要求2所述的采样值处理方法，其特征为：

将电压通道额定幅值的1.9作为电压通道采样值的幅值阈值；

对电流通道的采样值采用不同的幅值阈值进行采样值的合理性判断，对于500kV设备的电流采样值，电流通道的幅值阈值设为90倍额定电流；对于220kV设备的电流采样值，电流通道的幅值阈值设为70倍额定电流；对于110kV及以下设备的电流采样值，电流通道的幅值阈值设为50倍额定电流。

4、根据权利要求2所述的采样值处理方法，其特征为：

所述电流采样值的变化率阈值为 $\mathrm{\&Delta;i}<\frac{2\mathrm{\&pi;}{I}_m}{K_s},$ 其中K_s为装置接收的采样值数据集中采样速率，I_m取对应电压等级电流幅值的阈值，当相邻两个采样点的采样值最大相差大于所述变化率阈值时，该电流采样值无效。

5、根据权利要求1所述的采样值处理方法，其特征为：

所采用的窗函数Hamming窗函数， $w\left(n\right)=0.54-0.46\cos \left(\frac{2\mathrm{\&pi;n}}{N}\right)$ n＝0，1，...，N，其中N为窗长度。

6、根据权利要求5所述的采样值处理方法，其特征为：

根据采样值传输的通用数据集参数在线实时自适应调整各阈值参数和滤波器的参数：

采样频率高，则提高滤波器的阶数；采样频率低，则降低滤波器阶数；

采样值的高次谐波含量较低，设计较低阶次的滤波器；采样值的谐波含量较高，增加滤波器的阶数。

7、根据权利要求1所述的采样值处理方法，其特征为：

对保护功能和测控功能采用不同的重采样频率进行重采样，对保护功能模块采用固定重采样频率进行重采样；对测控功能模块首先进行采样值信号的基波频率的计算，然后根据采样值信号的基波频率，实时调整重采样频率，根据新的采样频率对采样值进行重采样。

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