CN111157823B

CN111157823B - 判别失步振荡中心方向的方法、装置和计算机设备

Info

Publication number: CN111157823B
Application number: CN202010009961.4A
Authority: CN
Inventors: 丁志龙; 石铁洪; 王俊; 龙宇平
Original assignee: HNAC Technology Co Ltd
Current assignee: HNAC Technology Co Ltd
Priority date: 2020-01-06
Filing date: 2020-01-06
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2040-01-06
Also published as: CN111157823A

Abstract

本申请涉及一种判别失步振荡中心方向的方法、装置和计算机设备。该方法利用失步解列装置在失步启动后至确定失步期间的各采样时刻的三相电流采样序列和三相电压采样序列，处理得到各采样时刻的电流和电压的点乘结果，比较失步解列装置在失步启动后至确定失步期间的点乘结果中的正向最大值和反向最小值，当确定失步后，根据正向最大值和反向最小值的绝对值的比较结果确定振荡中心方向。该方法根据点乘结果在一段时限内的正负波动区间来判断方向，不受系统运行参数的影响，不依赖阈值，在振荡电流小或近区振荡的情况下，仍然具有很强的灵敏性和准确性。

Description

判别失步振荡中心方向的方法、装置和计算机设备

技术领域

本申请涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种判别失步振荡中心方向的方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

电力系统遭受严重扰动后，可能出现失步振荡，这将危及电力系统的稳定运行，通常使用失步解列装置，在系统发生失步振荡后，及时进行解列动作，将系统分成两个或多个独立运行、互不联系的子系统，避免事故扩大。而为了保证解列动作的正确性和选择性，正确判断振荡中心的位置方向至关重要，进而为选择合适的解列点提供依据。

以两个等值子系统为例，失步振荡后，子系统之间联络线上的电压电流不再保持稳定，而是有规律地摆动，联络线上电压最低的一点就是振荡中心点，该点位置与系统参数有关，每次振荡时的位置不一定相同，可能发生迁移，而失步解列装置的安装位置是固定的，一般位于变电站或者发电厂内。为了保证失步解列装置的动作选择性，避免无序动作和越级动作，运行规程可以规定振荡中心只在失步解列装置安装处的正方向或者反方向才允许解列动作，由此，振荡中心位置方向的判别是重中之重。

现有的振荡中心位置方向判别方法，通常依据余弦定理，将电压和电流作向量点乘，根据点乘结果的正负来判断方向，或者设定正负阈值，大于正阈值认为在正方向，小于负阈值认为在反方向，这种方法对于方向特征明显的稳态系统而言，具有很高的准确性。但应当认识到，某一瞬间的点乘结果只能反映该瞬间的方向信息，在动态系统中如果仍然沿用阈值判断的方法，其准确性面临下降，为了提高准确性，必然要抬高死区。事实上，系统失步振荡时，点乘的结果将在正负之间反复波动，而且每次波动的大小会因系统参数而异，当振荡中心位于失步解列装置安装位置附近时，正负穿越的频次将加大。如果该方法应用在失步振荡中心位置判别中，必然带来阈值如何确定，以及取何时刻的判断结果进行应用的难题，不可避免地存在死区，可靠性和灵敏性难以提高。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高灵敏性和可靠性的判别失步振荡中心方向的方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种判别失步振荡中心方向的方法，所述方法包括：

获取失步解列装置在失步启动后至确定失步期间各采样时刻最新记录的三相电流采样序列和三相电压采样序列；

对各采样时刻的所述三相电流采样序列和所述三相电压采样序列进行处理，得到各采样时刻电流和电压的点乘结果；比较确定失步启动后至确定失步期间的所述点乘结果中的正向大值和负向最小值；

当失步解列装置确定失步时，将所述正向最大值与所述负向最小值的绝对值进行比较；

根据比较结果，确定振荡中心位置相对于所述失步解列装置安装位置的方向。

在其中一个实施例中，根据比较结果，确定振荡中心位置相对于所述失步解列装置安装位置的方向，包括：

若电流互感器的接线极性为正，当所述正向最大值大于所述负向最小值的绝对值时，确定振荡中心位置在所述失步解列装置安装位置的正方向；

当所述正向最大值小于所述负向最小值的绝对值时，确定振荡中心位置在所述失步解列装置安装位置的反方向。

在另一个实施例中，根据比较结果，确定振荡中心位置相对于所述失步解列装置安装位置的方向，包括：

若电流互感器的接线极性为负，当所述正向最大值小于所述负向最小值的绝对值时，确定振荡中心位置在所述失步解列装置安装位置的正方向；当所述正向最大值大于所述负向最小值的绝对值时，确定振荡中心位置在所述失步解列装置安装位置的反方向。

在另一个实施例中，所述对各采样时刻的所述三相电流采样序列和所述三相电压采样序列进行处理，得到各采样时刻电流和电压的点乘结果，包括：

对各采样时刻的所述三相电流采样序列和所述三相电压采样序列，进行傅里叶变换，得到各采样时刻的三相电压的实部分量、三相电压的虚部分量、三相电流的实部分量以及三相电流的虚部分量；

根据各采样时刻的所述三相电压的实部分量、三相电压的虚部分量、三相电流的实部分量以及三相电流的虚部分量，得到正序电压的实部分量、正序电压的虚部分量、正序电流的实部分量以及正序电压的虚部分量；

对所述正序电流的实部分量、所述正序电流的虚部分量、所述正序电压的实部分量和所述正序电压的虚部分量进行点乘，得到各采样时刻的点乘结果。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

根据各采样时刻的所述正序电压的实部分量和所述正序电压的虚部分量，根据系统阻抗角度，对各采样时刻的所述正序电压的实部分量和所述正序电压的虚部分量进行角度补偿，得到转角后的正序电压的实部分量和转角后的正序电压的虚部分量；

所述对所述正序电流的实部分量、所述正序电流的虚部分量、所述正序电压的实部分量和所述正序电压的虚部分量进行点乘，得到各采样时刻的点乘结果，包括：

根据所述正序电流的实部分量、所述正序电流的虚部分量、转角后的正序电压的实部分量和转角后的正序电压的虚部分量进行点乘，得到各采样时刻的点乘结果。

在其中一个实施例中，根据所述正序电流的实部分量、所述正序电流的虚部分量、转角后的正序电压的实部分量和转角后的正序电压的虚部分量进行点乘，得到各采样时刻的点乘结果，包括：

根据所述正序电流的实部分量与转角后的正序电压的实部分量的乘积，得到第一点乘结果；

根据所述转角后的正序电压的虚部分量和所述正序电流的虚部分量进行点乘，得到第二点乘结果；

对所述第一点乘结果和所述第二点乘结果进加权求和，得到点乘结果。

在其中一个实施例中，比较确定失步启动后至确定失步期间的所述点乘结果中的正向大值和负向最小值，包括：

将失步启动后记录的第一个采样时刻的所述点乘结果作为正向最大值和负向最小值；

将最新采样时刻的点乘结果与已记录的正向最大值和正向最小值进行比较，直至确定失步；其中，当最新采样时刻的点乘结果大于已记录的正向最大值时，将最新采样时刻的点乘结果作为正向最大值；当最新采样时刻的点乘结果小于已记录的反向最小值时，将最新采样时刻的点乘结果作为反向最小值。

一种判别失步振荡中心方向的装置，所述装置包括：

采样模块，用于获取失步解列装置在失步启动后至确定失步期间各采样时刻最新记录的三相电流采样序列和三相电压采样序列；

点乘处理模块，用于对各采样时刻的所述三相电流采样序列和所述三相电压采样序列进行处理，得到各采样时刻电流和电压的点乘结果；

极值确定模块，用于比较确定失步启动后至确定失步期间的所述点乘结果中的正向大值和负向最小值；

比较模块，用于当失步解列装置确定失步时，将所述正向最大值与所述负向最小值的绝对值进行比较；

方向分析模块，用于根据比较结果，确定振荡中心位置相对于所述失步解列装置安装位置的方向。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各实施例中任一项所述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，，所述计算机程序被处理器执行时实现上述各实施例中任一项所述的方法的步骤。

上述判别失步振荡中心方向的方法、装置、计算机设备和存储介质，利用失步解列装置在失步启动后至确定失步期间的各采样时刻的三相电流采样序列和三相电压采样序列，处理得到各采样时刻的电流和电压的点乘结果，比较失步解列装置在失步启动后至确定失步期间的点乘结果中的正向最大值和反向最小值，当确定失步后，根据正向最大值和反向最小值的绝对值的比较结果确定振荡中心方向。该方法根据点乘结果在一段时限内的正负波动区间来判断方向，不受系统运行参数的影响，不依赖阈值，在振荡电流小或近区振荡的情况下，仍然具有很强的灵敏性和准确性。

附图说明

图1为一个实施例中判别失步振荡中心方向的方法的流程示意图；

图2为一个实施例中电气主接线示意图；

图3为一个实施例中对各采样时刻的三相电流采样序列和三相电压采样序列进行处理，得到各采样时刻电流和电压的点乘结果的步骤的流程示意图；

图4为一个实施例中判别失步振荡中心方向的装置的结构框图；

图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种判别失步振荡中心方向的方法，以该方法应用于的失步解列装置的控制器为例进行说明，包括以下步骤：

步骤102，获取失步解列装置在失步启动后至确定失步期间各采样时刻最新记录的三相电流采样序列和三相电压采样序列。

针对电力系统失步振荡的情况，在预先选定的输电断面有计划地将电力系统解开，或将电厂机组与连带的适当负荷自动与主系统断开，以平息振荡的自动装置，称为失步解列装置。它是一系列软硬件设备。

一种电气主接线示意图如图2所示，失步解列装置每隔一定时间采集其安装处的电压和电流，并存入采样值数据缓冲区，电压包括三相电压，分别为A相电压ua、B相电压ub和C相电压uc，电流包括三相电流，分别为A相电流ia、B相电流ib以及C相电流ic。采样频率可以与定时中断频率相同，设定为1200Hz，即每833.33us(微秒)采样一次，每次采样执行完后，把采样得到的采样值数据缓冲区。

失步解列装置的采样值数据缓冲区的最大存储容量是固定的，一个实施例中，采样值数据缓冲区的最大存储容量为存储24个采样时刻的电压和电流数据。当达到最大存储容量时，最新采样时刻的电压和电流数据覆盖最早采样时刻的电压和电流数据。

每次最新采样时刻的电流和电压数据存入缓冲区后，对数据重新进行索引，从本次采样时刻点开始算起，数据索引依次记为23、22、21、…、0，其中，23号数据表示本次采样时刻的采样结果，0号数据表示比23号数据早23*833.33us的采样结果，分别根据电流数据索引和电压数据索引，得到三相电流采样序列和三相电压采样充列。其中，三相电流采样序列包括A相电流采样序列、B相电流采样序列和C相电流采样序列。三相电压采样序列包括A相电压采样序列、B相电压采样序列和C相电压采样序列。

在失步解列装置失步启动后，获取最新记录的三相电流采样序列和三相电压采样序列，并在每个采样时刻，获取最新记录的三相电流采样序列和三相电压采样充列，直到确定失步。此时，得到了失步解列装置失步启动后至确定失步期间的各采样时刻最新的三相电流采样序列和三相电压采样序列。如，若在失步解列装置失步启动后在每个采样时刻获取最新记录的三相电采样序列和三相电压采样序列，当确定失步时停止，共采样了20次，则存在20个采样时刻，得到20个采样时刻的三相电流采样序列和三相电压采样序列。

步骤S104，对各采样时刻的三相电流采样序列和三相电压采样序列进行处理，得到各采样时刻电流和电压的点乘结果。

点乘就是两个向量之间做内积。具点乘结果可以说明两个向量的角差大小，如果为正，就说明第1个向量超前第2个向量，反之说明第2个向量超前第1个向量。点乘的绝对值越大，就说明两个向量的角差越大。

如图3所示，对各采样时刻的三相电流采样序列和三相电压采样序列进行处理，得到各采样时刻电流和电压的点乘结果的步骤，包括：

S302，对各采样时刻的三相电流采样序列和三相电压采样序列，进行傅里叶变换，得到各采样时刻的三相电压的实部分量、三相电压的虚部分量、三相电流的实部分量以及三相电流的虚部分量。

具体地，根据A相电流采样序列进行傅里叶变换，得到A相电流的实部分量和A相电流的虚部分量。公式如下：

其中，R_ia为A相电流的实部分量，I_ia为A相电流的虚部分量；i_a[i]为A相电流采样序列。

根据B相电流采样序列进行傅里叶变换，得到B相电流的实部分量和B相电流的虚部分量。公式如下：

其中，R_ib为B相电流的实部分量，I_ib为B相电流的虚部分量；i_b[i]为B相电流采样序列。

根据C相电流采样序列进行傅里叶变换，得到C相电流的实部分量和C相电流的虚部分量。公式如下：

其中，R_ic为C相电流的实部分量，I_ic为C相电流的虚部分量；i_c[i]为C相电流采样序列。

根据A相电压采样序列进行傅里叶变换，得到A相电压的实部分量和A相电压的虚部分量。公式如下：

其中，R_ua为A相电压的实部分量，I_ua为A相电压的虚部分量；u_a[i]为A相电压采样序列。

根据B相电压采样序列进行傅里叶变换，得到B相电压的实部分量和B相电压的虚部分量。公式如下：

其中，R_ub为B相电压的实部分量，I_ub为B相电压的虚部分量；u_b[i]为B相电压采样序列。

根据C相电压采样序列进行傅里叶变换，得到C相电压的实部分量和C相电压的虚部分量。公式如下：

其中，R_uc为C相电压的实部分量，I_uc为C相电压的虚部分量；u_c[i]为C相电压采样序列。

S304，根据各采样时刻的三相电压的实部分量、三相电压的虚部分量、三相电流的实部分量以及三相电流的虚部分量，得到正序电压的实部分量、正序电压的虚部分量、正序电流的实部分量以及正序电压的虚部分量。

具体地，根据各采样时刻的三相电压的实部分量和三相电压的虚部分量，得到各采样时刻的正序电压的实部分量和正序电压的虚部分量；根据各采样时刻的三相电流的实部分量和三相电流的虚部分量，得到各采样时刻的正序电流的实部分量和正序电流的虚部分量。

具体地，正序电压的实部分量和正序电压的虚部分量的计算公式为：

其中，R_u+为正序电压的实部分量，I_u+为正序电压的虚部分量，I_uc为C相电压的虚部分量，I_ub为B相电压的虚部分量，R_ua为A相电压的实部分量，R_ub为B相电压的实部分量，R_uc为C相电压的实部分量；R_ub为B相电压的实部分量，R_uc为C相电流的实部分量，I_ua为A相电压的虚部分量，I_ub为B相电压的实部分量，I_uc为C相电压的虚部分量。正序电流的实部分量和正序电流的虚部分量的计算公式如下：

其中，R_i+为正序电流的实部分量，I_i+为正序电流的虚部分量，I_ic为C相电流的虚部分量，I_ib为B相电流的虚部分量，R_ia为A相电流的实部分量，R_ib为B相电流的实部分量，R_ic为C相电流的实部分量；R_ib为B相电流的实部分量，R_ic为C相电流的实部分量，I_ia为A相电流的虚部分量，I_ib为B相电流的实部分量，I_ic为C相电流的虚部分量。

在另一个实施例中，由于输电线路本身有阻抗，为了提高灵敏度，可对电压向量进行转角。具体地，根据系统阻抗角度，对各采样时刻的正序电压的实部分量和正序电压的虚部分量进行角度补偿，得到转角后的正序电压的实部分量和转角后的正序电压的虚部分量。例如，设定系统阻抗角为78度，对电压向量的角度进行补偿，具体方法在计算出序分量后，对正序电压的实部分量和正序电压的虚部分量顺时针移78度，得到转角后的正序电压的实部分量Ru+_78和转解脱后的正序电压的虚部分量Iu+_78。S306，对正序电流的实部分量、正序电流的虚部分量、正序电压的实部分量和正序电压的虚部分量进行点乘，得到各采样时刻的点乘结果。

具体地，可根据正序电流的实部分量、正序电流的虚部分量、转角后的正序电压的实部分量和转角后的正序电压的虚部分量进行点乘，得到各采样时刻的点乘结果。

点乘就是两个向量之间做内积。具体为正序电流的实部分量和正序电压的实部分量进行点乘，正序电流的虚部分量与正序电压的虚部分量进行点乘。两个点乘结果相加，得到点乘结果。点乘结果可以说明两个向量的角差大小，如果为正，就说明第1个向量超前第2个向量，反之说明第2个向量超前第1个向量。点乘的绝对值越大，就说明两个向量的角差越大。具体地，为提高灵敏度，根据正序电流的实部分量与转角后的正序电压的实部分量的乘积，得到第一点乘结果；根据转角后的正序电压的虚部分量和正序电流的虚部分量进行点乘，得到第二点乘结果；对第一点乘结果和第二点乘结果进加权求和，得到点乘结果。

具体地，为提高灵敏度，根据正序电流的实部分量与转角后的正序电压的实部分量的乘积，得到第一点乘结果；根据转角后的正序电压的虚部分量和正序电流的虚部分量进行点乘，得到第二点乘结果；对第一点乘结果和第二点乘结果进加权求和，得到点乘结果。

具体地，经转角补偿后，对正序电流和转角后的正序电压两者进行点乘。点乘公式为：

result＝R_i+*Ru+_78+Ii₊*Iu+_78

其中，result为点乘结果，R_i+为正序电流的实部分量，I_i+为正序电流的虚部分量，Ru+_78为转角后的正序电压的实部分量，Iu为转角后的正序电压的虚部分量。

在步骤S104之后，还包括：

S106，比较确定失步启动后至确定失步期间的点乘结果中的正向大值和负向最小值。

具体地，正向最大值是指失步启动后至确定失步期间的点乘结果的最大值。负向最小值是指失步启动后至确定失步期间的点乘结果的最小值。

若电网有失步振荡的迹象，失步解列装置将感知到，从而将自身状态置为失步启动，此时开始，由失步解列装置不停刷新正向最大值Pmax和负向最小值Nmin并记录下来，直至电网的失步振荡迹象消失，失步解列装置失步启动发生复归。复归后，Pmax和Nmin均清零，为下一次做准备。

具体地，将失步启动后记录的第一个采样时刻的点乘结果作为正向最大值和负向最小值；将最新采样时刻的点乘结果与已记录的正向最大值和正向最小值进行比较，直至确定失步；其中，当最新采样时刻的点乘结果大于已记录的正向最大值时，将最新采样时刻的点乘结果作为正向最大值；当最新采样时刻的点乘结果小于已记录的反向最小值时，将最新采样时刻的点乘结果作为反向最小值。

在失步启动后，对于每次采样后的最新记录的三相电流采样序列和三相电压采样序列，都会做傅里叶变换、序分量提取、转角补偿和点乘计算，也就说每次采样后，都会计算出一个点乘结果，但每次的点乘结果不一定相同，有正有负、有大有小。单独的一个点乘值没有意义，但对一段时间区间内的点乘结果做统计分析，就有意义，可以从中判断出振荡中心的位置方向，统计的时间区间起始点是失步解列装置感知到失步振荡的迹象，也就是失步解列装置失步启动。

失步启动后，装置每次计算完result后，用result和正向最大值Pmax比较，如果result比正向最大Pmax大，则将result的值赋给正向最大Pmax，否则正向最大Pmax保持原值；也用result和反向最小值Nmin比较，如果result比反向最小值Nmin小，则将result的值赋给反向最小值Nmin，否则反向最小值Nmin保持原值，直至确定失步。其中，初始化的正向最大值和反向最小值可以为失步启动后记录的第一个采样时刻的点乘结果。这种方法可以保证正向最大值Pmax记录的是自失步启动以来，result出现最大值，同理，反向最小值Nmin记录的是自失步启动以来，result出现的最小值。

S108，当失步解列装置确定失步时，将正向最大值与负向最小值的绝对值进行比较。

具体地，在失步启动后，失步解列装置会结合其它采集数据确认是否失步。当满足确定失步的条件时，确定失步。在确定失步的同一时刻，将正向最大值和负向最小值的绝对值进行比较。

S110，根据比较结果，确定振荡中心位置相对于失步解列装置安装位置的方向。

具体地，若电流互感器的接线极性为正，当正向最大值大于负向最小值时，确定振荡中心位置在失步解列装置安装位置的正方向；当正向最大值小于负向最小值时，确定振荡中心位置在失步解列装置安装位置的反方向。

即若电流互感器的接线极性为正，如果正向最大值Pmax大于负向最小值Nmin的绝对值，则说明振荡中心的位置倾向于靠近正方向，此时判为正方向。反之，如果正向最大值Pmax小于负向最小值Nmin的绝对值，则说明振荡中心的位置倾向于靠近反方向，此时判为反方向。

若电流互感器的接线极性为负，当正向最大值小于负向最小值的绝对值时，确定振荡中心位置在失步解列装置安装位置的正方向；当正向最大值大于负向最小值的绝对值时，确定振荡中心位置在失步解列装置安装位置的反方向。

即若电流互感器的接线极性为负，如果正向最大值Pmax小于负向最小值Nmin的绝对值，则说明振荡中心的位置倾向于靠近正方向，此时判为正方向。反之，如果正向最大值Pmax大于负向最小值Nmin的绝对值，则说明振荡中心的位置倾向于靠近反方向，此时判为反方向。

上述判别失步振荡中心方向的方法，利用失步解列装置在失步启动后至确定失步期间的各采样时刻的三相电流采样序列和三相电压采样序列，处理得到各采样时刻的电流和电压的点乘结果，比较失步解列装置在失步启动后至确定失步期间的点乘结果中的正向最大值和反向最小值，当确定失步后，根据正向最大值和反向最小值的绝对值的比较结果确定振荡中心方向。该方法根据点乘结果在一段时限内的正负波动区间来判断方向，不受系统运行参数的影响，不依赖阈值，在振荡电流小或近区振荡的情况下，仍然具有很强的灵敏性和准确性。

应该理解的是，虽然图1和图3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1和图3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种判别失步振荡中心方向的装置，包括：

采样模块402，用于获取失步解列装置在失步启动后至确定失步期间各采样时刻最新记录的三相电流采样序列和三相电压采样序列。

点乘处理模块404，用于对各采样时刻的三相电流采样序列和三相电压采样序列进行处理，得到各采样时刻电流和电压的点乘结果。

极值确定模块406，用于比较确定失步启动后至确定失步期间的点乘结果中的正向大值和负向最小值。

比较模块408，用于当失步解列装置确定失步时，将正向最大值与负向最小值的绝对值进行比较。

方向分析模块410，用于根据比较结果，确定振荡中心位置相对于失步解列装置安装位置的方向。

在另一个实施例中，比较模块，用于若电流互感器的接线极性为正，当正向最大值大于负向最小值的绝对值时，确定振荡中心位置在失步解列装置安装位置的正方向；当正向最大值小于负向最小值的绝对值时，确定振荡中心位置在失步解列装置安装位置的反方向。

在另一个实施例中，比较模块，用于若电流互感器的接线极性为负，当正向最大值小于负向最小值的绝对值时，确定振荡中心位置在失步解列装置安装位置的正方向；当正向最大值大于负向最小值的绝对值时，确定振荡中心位置在失步解列装置安装位置的反方向。

在另一个实施例中，点乘处理模块，包括：

变换模块，用于对各采样时刻的三相电流采样序列和三相电压采样序列，进行傅里叶变换，得到各采样时刻的三相电压的实部分量、三相电压的虚部分量、三相电流的实部分量以及三相电流的虚部分量。

计算模块，用于根据各采样时刻的三相电压的实部分量、三相电压的虚部分量、三相电流的实部分量以及三相电流的虚部分量，得到正序电压的实部分量、正序电压的虚部分量、正序电流的实部分量以及正序电压的虚部分量。

点乘模块，用于对正序电流的实部分量、正序电流的虚部分量、正序电压的实部分量和正序电压的虚部分量进行点乘，得到各采样时刻的点乘结果。

在另一个实施例中，计算模块，用于根据各采样时刻的三相电压的实部分量和三相电压的虚部分量，得到各采样时刻的正序电压的实部分量和正序电压的虚部分量；根据各采样时刻的三相电流的实部分量和三相电流的虚部分量，得到各采样时刻的正序电流的实部分量和正序电流的虚部分量。

在另一个实施例中，还包括补偿模块，用于根据系统阻抗角度，对各采样时刻的正序电压的实部分量和正序电压的虚部分量进行角度补偿，得到转角后的正序电压的实部分量和转角后的正序电压的虚部分量。

点乘模块，用于根据正序电流的实部分量、正序电流的虚部分量、转角后的正序电压的实部分量和转角后的正序电压的虚部分量进行点乘，得到各采样时刻的点乘结果。

点乘模块，具体用于根据正序电流的实部分量与转角后的正序电压的实部分量的乘积，得到第一点乘结果；根据转角后的正序电压的虚部分量和正序电流的虚部分量进行点乘，得到第二点乘结果；对第一点乘结果和第二点乘结果进加权求和，得到点乘结果。

在另一个实施例中，极值确定模块，用于将失步启动后记录的第一个采样时刻的点乘结果作为正向最大值和负向最小值；将最新采样时刻的点乘结果与已记录的正向最大值和正向最小值进行比较，直至确定失步；其中，当最新采样时刻的点乘结果大于已记录的正向最大值时，将最新采样时刻的点乘结果作为正向最大值；当最新采样时刻的点乘结果小于已记录的反向最小值时，将最新采样时刻的点乘结果作为反向最小值。

上述判别失步振荡中心方向的装置，利用失步解列装置在失步启动后至确定失步期间的各采样时刻的三相电流采样序列和三相电压采样序列，处理得到各采样时刻的电流和电压的点乘结果，比较失步解列装置在失步启动后至确定失步期间的点乘结果中的正向最大值和反向最小值，当确定失步后，根据正向最大值和反向最小值的绝对值的比较结果确定振荡中心方向。该方法根据点乘结果在一段时限内的正负波动区间来判断方向，不受系统运行参数的影响，不依赖阈值，在振荡电流小或近区振荡的情况下，仍然具有很强的灵敏性和准确性。

关于判别失步振荡中心方向的装置的具体限定可以参见上文中对于判别失步振荡中心方向的方法的限定，在此不再赘述。上述判别失步振荡中心方向的装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是失步解列装置的控制器，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种判别失步振荡中心方向的方法。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

对各采样时刻的三相电流采样序列和三相电压采样序列进行处理，得到各采样时刻电流和电压的点乘结果；

比较确定失步启动后至确定失步期间的点乘结果中的正向大值和负向最小值；

当失步解列装置确定失步时，将正向最大值与负向最小值的绝对值进行比较；

根据比较结果，确定振荡中心位置相对于失步解列装置安装位置的方向。

在其中一个实施例中，根据比较结果，确定振荡中心位置相对于失步解列装置安装位置的方向，包括：

若电流互感器的接线极性为正，当正向最大值大于负向最小值的绝对值时，确定振荡中心位置在失步解列装置安装位置的正方向；

当正向最大值小于负向最小值的绝对值时，确定振荡中心位置在失步解列装置安装位置的反方向。

在另一个实施例中，对各采样时刻的三相电流采样序列和三相电压采样序列进行处理，得到各采样时刻电流和电压的点乘结果，包括：

对各采样时刻的三相电流采样序列和三相电压采样序列，进行傅里叶变换，得到各采样时刻的三相电压的实部分量、三相电压的虚部分量、三相电流的实部分量以及三相电流的虚部分量；

根据各采样时刻的三相电压的实部分量、三相电压的虚部分量、三相电流的实部分量以及三相电流的虚部分量，得到正序电压的实部分量、正序电压的虚部分量、正序电流的实部分量以及正序电压的虚部分量；

对正序电流的实部分量、正序电流的虚部分量、正序电压的实部分量和正序电压的虚部分量进行点乘，得到各采样时刻的点乘结果。

在其中一个实施例中，根据各采样时刻的三相电压的实部分量、三相电压的虚部分量、三相电流的实部分量以及三相电流的虚部分量，得到正序电压的实部分量、正序电压的虚部分量、正序电流的实部分量以及正序电压的虚部分量，包括：

根据各采样时刻的三相电压的实部分量和三相电压的虚部分量，得到各采样时刻的正序电压的实部分量和正序电压的虚部分量；

根据各采样时刻的三相电流的实部分量和三相电流的虚部分量，得到各采样时刻的正序电流的实部分量和正序电流的虚部分量。

在其中一个实施例中，方法还包括：

根据系统阻抗角度，对各采样时刻的正序电压的实部分量和正序电压的虚部分量进行角度补偿，得到转角后的正序电压的实部分量和转角后的正序电压的虚部分量；

对正序电流的实部分量、正序电流的虚部分量、正序电压的实部分量和正序电压的虚部分量进行点乘，得到各采样时刻的点乘结果，包括：

根据正序电流的实部分量、正序电流的虚部分量、转角后的正序电压的实部分量和转角后的正序电压的虚部分量进行点乘，得到各采样时刻的点乘结果。

在其中一个实施例中，根据正序电流的实部分量、正序电流的虚部分量、转角后的正序电压的实部分量和转角后的正序电压的虚部分量进行点乘，得到各采样时刻的点乘结果，包括：

根据正序电流的实部分量与转角后的正序电压的实部分量的乘积，得到第一点乘结果；

根据转角后的正序电压的虚部分量和正序电流的虚部分量进行点乘，得到第二点乘结果；

对第一点乘结果和第二点乘结果进加权求和，得到点乘结果。

在其中一个实施例中，比较确定失步启动后至确定失步期间的点乘结果中的正向大值和负向最小值，包括：

将失步启动后记录的第一个采样时刻的点乘结果作为正向最大值和负向最小值；

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

在其中一个实施例中，对各采样时刻的三相电流采样序列和三相电压采样序列进行处理，得到各采样时刻电流和电压的点乘结果，包括：

在其中一个实施例中，方法还包括：

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种判别失步振荡中心方向的方法，所述方法包括：

对各采样时刻的所述三相电流采样序列和所述三相电压采样序列进行处理，得到各采样时刻电流和电压的点乘结果；

比较确定失步启动后至确定失步期间的所述点乘结果中的正向最大值和负向最小值；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据比较结果，确定振荡中心位置相对于所述失步解列装置安装位置的方向，包括：

若电流互感器的接线极性为正，当所述正向最大值大于所述负向最小值的绝对值时，确定振荡中心位置在所述失步解列装置安装位置的正方向；当所述正向最大值小于所述负向最小值的绝对值时，确定振荡中心位置在所述失步解列装置安装位置的反方向。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据比较结果，确定振荡中心位置相对于所述失步解列装置安装位置的方向，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对各采样时刻的所述三相电流采样序列和所述三相电压采样序列进行处理，得到各采样时刻电流和电压的点乘结果，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据系统阻抗角度，对各采样时刻的所述正序电压的实部分量和所述正序电压的虚部分量进行角度补偿，得到转角后的正序电压的实部分量和转角后的正序电压的虚部分量；

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述正序电流的实部分量、所述正序电流的虚部分量、转角后的正序电压的实部分量和转角后的正序电压的虚部分量进行点乘，得到各采样时刻的点乘结果，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，比较确定失步启动后至确定失步期间的所述点乘结果中的正向最大值和负向最小值，包括：

8.一种判别失步振荡中心方向的装置，其特征在于，所述装置包括：

极值确定模块，用于比较确定失步启动后至确定失步期间的所述点乘结果中的正向最大值和负向最小值；

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。