CN113296018A - 一种短路冲击电流出现时刻计算方法和系统 - Google Patents

一种短路冲击电流出现时刻计算方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113296018A
CN113296018A CN202110378971.XA CN202110378971A CN113296018A CN 113296018 A CN113296018 A CN 113296018A CN 202110378971 A CN202110378971 A CN 202110378971A CN 113296018 A CN113296018 A CN 113296018A
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
time
circuit
occurrence
short
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110378971.XA
Other languages
English (en)
Inventor
徐志友
王晓文
叶鹏
赵毅
王丽君
岳军
马列
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang Institute of Engineering
Original Assignee
Shenyang Institute of Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang Institute of Engineering filed Critical Shenyang Institute of Engineering
Priority to CN202110378971.XA priority Critical patent/CN113296018A/zh
Publication of CN113296018A publication Critical patent/CN113296018A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/088—Aspects of digital computing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本申请实施例公开了一种短路冲击电流出现时刻计算方法和系统，所述方法包括：根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围；进一步根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻mintc接近的一个下界，以确定电路中短路冲击电流出现时刻与半个周期的最大差异，其中，所述短路冲击电流出现时刻是根据电路时间常数的拟凸函数计算的。明确了冲击电流出现时刻的最小值与半个周期的关系，以及冲击电流出现时刻与电路时间常数的关系。

Description

一种短路冲击电流出现时刻计算方法和系统
技术领域
本申请实施例涉及电力系统短路故障分析技术领域，具体涉及一种短路冲击电流出现时刻计算方法和系统。
背景技术
电力系统正常运行的破坏很大程度上是由短路故障引起的，其中三相短路较为严重，并且对称分量法的使用所有不对称短路的计算都可归结为三相短路的计算，因此对三相短路的研究很有意义。同时，为校验电气设备和载流导体的电动力稳定度必须计算短路冲击电流。
就正弦电压激励下的感性电路而言，三相短路冲击电流出现的时刻非常接近短路后的半个周期，是一近似值。由于冲击电流的大小与电路的时间常数有关，而不同时间常数的电路所对应的冲击电流出现时刻一定不会都是在三相短路发生后的半个周期，为此有必要找出所有不同时间常数的电路所对应的冲击电流出现时刻，并与半个周期进行比较，进而确定最大差值。
针对工频60Hz的电路，短路冲击电流出现的时刻与半个周期的最大差异尚未见有人研究。若按照现有方法计算，没有考虑到具体电路的时间常数，势必造成设备的裕度过大，经济性下降。
发明内容
为此，本申请实施例提供一种短路冲击电流出现时刻计算方法和系统，明确了冲击电流出现时刻的最小值与半个周期的关系，以及冲击电流出现时刻与电路时间常数的关系。
为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：
根据本申请实施例的第一方面，提供了一种短路冲击电流出现时刻计算方法，所述方法包括：
根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围；
根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻min tc接近的一个下界，以确定电路中短路冲击电流出现时刻与半个周期的最大差异，其中，所述短路冲击电流出现时刻是根据电路时间常数的拟凸函数计算的。
可选地，所述根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围，包括：
设单相电阻电抗RL串联电路的初始状态为空载，t＝0时发生短路，电流的周期分量i～＝-cos(ωt)，电流的非周期分量
Figure BDA0003012288920000021
总电流按照如下公式计算：
Figure BDA0003012288920000022
其中，
Figure 1
e＝2.7183，Ta为电路的时间常数(s)，T为电源的周期且
Figure BDA0003012288920000024
t为短路持续时间(s)。
可选地，所述根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻min tc接近的一个下界，包括：
令
Figure BDA0003012288920000025
得
Figure BDA0003012288920000026
求f(t)其一阶导数等于零时对应的时刻tc的范围。
可选地，
Figure BDA0003012288920000027
时f(t)有存在唯一解。
根据本申请实施例的第二方面，提供了一种短路冲击电流出现时刻计算系统，所述系统包括
时刻范围计算模块，用于根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围；
冲击电流出现时刻计算模块，用于根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻min tc接近的一个下界，以确定电路中短路冲击电流出现时刻与半个周期的最大差异，其中，所述短路冲击电流出现时刻是根据电路时间常数的拟凸函数计算的。
可选地，所述时刻范围计算模块，具体用于：
设单相电阻电抗RL串联电路的初始状态为空载，t＝0时发生短路，电流的周期分量i～＝-cos(ωt)，电流的非周期分量
Figure BDA0003012288920000031
总电流按照如下公式计算：
Figure BDA0003012288920000032
其中，
Figure BDA0003012288920000033
e＝2.7183，Ta为电路的时间常数(s)，T为电源的周期且
Figure BDA0003012288920000034
t为短路持续时间(s)。
可选地，所述冲击电流出现时刻计算模块，具体用于：
令
Figure BDA0003012288920000035
得
Figure BDA0003012288920000036
求f(t)其一阶导数等于零时对应的时刻tc的范围。
可选地，
Figure BDA0003012288920000037
时f(t)有存在唯一解。
根据本申请实施例的第三方面，提供了一种设备，所述设备包括：数据采集装置、处理器和存储器；所述数据采集装置用于采集数据；所述存储器用于存储一个或多个程序指令；所述处理器，用于执行一个或多个程序指令，用以执行第一方面任一项所述的方法。
根据本申请实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于执行如第一方面任一项所述的方法。
综上所述，本申请实施例提供了一种短路冲击电流出现时刻计算方法和系统，通过根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围；进一步根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻min tc接近的一个下界，以确定电路中短路冲击电流出现时刻与半个周期的最大差异，其中，所述短路冲击电流出现时刻是根据电路时间常数的拟凸函数计算的。明确了冲击电流出现时刻的最小值与半个周期的关系，以及冲击电流出现时刻与电路时间常数的关系。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本申请实施例提供的一种短路冲击电流出现时刻计算方法流程示意图；
图2为本申请实施例提供的tc与Ta的整体关系曲线示意图；
图3为本申请实施例提供的tc与Ta的局部关系曲线示意图；
图4为本申请实施例提供的RL串联电路；
图5为本申请实施例提供的一种短路冲击电流出现时刻计算系统框图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
对于恒压源供电的60Hz感性电路而言，冲击电流约出现在突然短路后的半个周期。但不同时间常数的电路所对应的冲击电流出现时刻会有所差异。为此有必要分析实际电路中冲击电流出现时刻与半个周期的最大差异，即最不利的情况。
图1示出了本申请实施例提供的一种短路冲击电流出现时刻计算方法，所述方法包括：
步骤101：根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围；
步骤102：根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻mintc接近的一个下界，以确定电路中短路冲击电流出现时刻与半个周期的最大差异，其中，所述短路冲击电流出现时刻是根据电路时间常数的拟凸函数计算的。
在一种可能的实施方式中，在步骤101中，所述根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围，包括：设单相电阻电抗RL串联电路的初始状态为空载，t＝0时发生短路，电流的周期分量i～＝-cos(ωt)，电流的非周期分量
Figure BDA0003012288920000051
总电流按照如下公式计算：
Figure BDA0003012288920000052
其中，
Figure 2
e＝2.7183，Ta为电路的时间常数(s)，T为电源的周期且
Figure BDA0003012288920000054
t为短路持续时间(s)。
在一种可能的实施方式中，在步骤102中，所述根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻min tc接近的一个下界，包括：令
Figure BDA0003012288920000061
得
Figure BDA0003012288920000062
求f(t)其一阶导数等于零时对应的时刻tc的范围。
在一种可能的实施方式中，
Figure BDA0003012288920000063
时f(t)有存在唯一解。
下面对本申请实施例提供的方法进行进一步的详细阐述：
由于非周期分量电流的初值越大，在过渡过程中短路电流最大可能的瞬时数值也越大。设单相RL(电阻电抗)串联电路的初始状态为空载，t＝0时发生短路，电流的周期分量i～＝-cos(ωt)，电流的非周期分量
Figure BDA0003012288920000064
总电流用公式(1)计算
Figure BDA0003012288920000065
其中，
Figure BDA0003012288920000066
e＝2.7183，Ta为电路的时间常数(s)，T为电源的周期且
Figure BDA0003012288920000067
t为短路持续时间(s)。
由于i-为严格单调减函数且i-＞0，而i～是幅值恒定的周期函数，因此考虑 i(t)的最大峰值时只需考虑第一个周期T即可。确切地说，当
Figure BDA0003012288920000068
时，i～为负，i～与i-符号相反，i-对i～起抵消作用；而当
Figure BDA0003012288920000069
时，i～为正， i～与i-符号相同，i-对i～起助增作用。因此，i的最大数值只能在i～的正半周得到，即
Figure BDA00030122889200000610
同时由于i-衰减，则i的最大数值只能在正半周的前半部分取得，即
Figure BDA00030122889200000611
对应于
Figure BDA00030122889200000612
由于i(t)为任意阶可导函数，为求电流i(t)最大瞬时数值所对应的时刻，求其一阶导数等于零时对应的时刻tc即可。
令
Figure BDA0003012288920000071
得公式(2)：
Figure BDA0003012288920000072
不失一般性，设0＜R,L＜+∞，即0＜Ta＜+∞。当
Figure BDA0003012288920000073
时，sin(ωt)和
Figure BDA0003012288920000074
都是严格单调减函数，因此f(t)若有根一定是唯一根。以下只需判断Ta为非零的有限正值时，f(t)在
Figure BDA0003012288920000075
内是否有根即可。
1.理论证明：
1.1证明
Figure BDA0003012288920000076
由式(2)得
Figure BDA0003012288920000077
Figure BDA0003012288920000078
若
Figure BDA0003012288920000079
只需240Taln(ωTa)>-1。根据附录A和ωe＞240知，
Figure BDA00030122889200000710
恒成立，即
Figure BDA00030122889200000711
成立。这说明f(t)在
Figure BDA00030122889200000712
内存在零解。
为了与(2)中分析的区间一致，需要分析
Figure BDA00030122889200000713
与0的关系。
Figure BDA00030122889200000714
假设
Figure BDA00030122889200000715
即180Ta ln(326.4916Ta)＞-1。根据附录A得
Figure BDA0003012288920000081
说明
Figure BDA0003012288920000082
恒成立，即不论Ta为任何正值，
Figure BDA0003012288920000083
恒成立，即在
Figure BDA0003012288920000084
内f(t)存在根。
1.2证明：
Figure BDA0003012288920000085
f'(t)≠0。
由式(2)得
Figure BDA0003012288920000086
当
Figure BDA0003012288920000087
时，cos(ωt)是严格单调减函数，由式(6)可知f'(t)是严格单调减函数。进而
Figure BDA0003012288920000088
时，f'(t)仍是严格单调减函数。
根据附录B，当
Figure BDA0003012288920000089
时，
Figure BDA00030122889200000810
并且f'(t)是严格单调减函数。因此，
Figure BDA00030122889200000811
时，f'(t)＜0恒成立，即f'(t)≠0成立，另外，也说明f(t)是严格单调减函数。
1.1和1.2再次确定f(t)在
Figure BDA00030122889200000812
内有唯一零解。
说明：这里将时间t的下限由
Figure BDA00030122889200000813
提高到
Figure BDA00030122889200000814
是因为
Figure BDA00030122889200000815
由此得
Figure BDA00030122889200000816
由于f'(t)是连续函数，因此
Figure BDA00030122889200000817
时，不能保证f'(t)≠0恒成立，为此将
Figure BDA00030122889200000818
排除，事实上这个区间可以适当缩小为
Figure BDA00030122889200000819
另外，由于
Figure BDA0003012288920000091
f'(t)＜0和i(t)＞0，说明i(t)在
Figure BDA0003012288920000092
存在最大正值。
1.3证明：
Figure BDA0003012288920000093
时，f”(t)不变号。
由式(6)得
Figure BDA0003012288920000094
当
Figure BDA0003012288920000095
时，sin(ωt)≥0，f”(t)＜0。自然在其子区间
Figure BDA0003012288920000096
f”(t)＜0成立。事实上，在1.2中已证得f'(t)是严格单调减函数，因此f”(t)＜0，即f(t)在
Figure BDA0003012288920000097
内是严格凹函数。
综上所述，当
Figure BDA0003012288920000098
时，f(t)是严格单调减的凹函数。
1.4证明：初值
Figure BDA0003012288920000099
Figure BDA00030122889200000910
时，由式(7)得
Figure BDA00030122889200000911
由式(3)、(8)得，
Figure BDA00030122889200000912
根据1.1～1.4可知：由
Figure BDA00030122889200000913
产生的Newton迭代序列{ti}(i＝0,1,2,...)收敛于f(t)＝0在
Figure BDA00030122889200000914
内的唯一解。
本申请实施例需要证明f(t)在
Figure BDA00030122889200000915
内有唯一根。首先证明了
Figure BDA0003012288920000101
内f(t)有唯一根，但没有排除f(t)在
Figure BDA0003012288920000102
内有根的可能性。下面证明f(t)在
Figure BDA0003012288920000103
内无根。
在1.3中已证明：
Figure BDA0003012288920000104
时f”(t)＜0成立，自然在
Figure BDA0003012288920000105
内 f”(t)＜0成立，即f(t)为严格凹函数。而在1.1中已证明：不论Ta为任何正值，
Figure BDA0003012288920000106
和
Figure BDA0003012288920000107
恒成立。因此不论在
Figure BDA0003012288920000108
内f(t)是否为单调函数，f(t)＞0总成立。即f(t)在
Figure BDA0003012288920000109
内无根。
综上所述，根据凸函数的牛顿法定理，
Figure BDA00030122889200001010
时f(t)有存在唯一根。
2.冲击电流发生的最短时刻：
2.1算例仿真
设初值
Figure BDA00030122889200001011
不失一般性，令
Figure BDA00030122889200001012
采用牛顿法求f(t)＝0。经一次迭代，得
Figure BDA00030122889200001013
2.2一般性证明
对任意的Ta，由附录C得：
Figure RE-GDA00031733710900001014
和
Figure RE-GDA00031733710900001015
这表 明不存在使
Figure RE-GDA00031733710900001016
的Ta，由于
Figure RE-GDA00031733710900001017
时，f(t)是单调减函数，因此 min tc＞0.0080s；但是可以存在t<0.00802s，使得f(t)|t＜0.00802＝0。因此， min tc∈(0.0080,0.00802)s，这里近似取
Figure RE-GDA00031733710900001018
与
Figure RE-GDA00031733710900001019
的差异为 4.0％。对应地，ωTa＝120π*0.0080＝3.0159，即电抗与电阻之比约为3.0，冲击系 数
Figure RE-GDA00031733710900001020
同理由式(3)可得
Figure BDA0003012288920000111
恒成立，且根据附录D和附录E得出
Figure BDA0003012288920000112
是其上确界。
综上所述，
Figure BDA0003012288920000113
2.3 tc与Ta的关系
令f(t)＝0，由式(2)得
Figure BDA0003012288920000114
图2示出了tc与Ta的整体关系曲线示意图。从图2中可以看出：
(1)tc＝F(Ta)是拟凸函数；
(2)tc的一个下界和上确界分别为0.0080s和0.00833s，即
Figure BDA0003012288920000115
和
Figure BDA0003012288920000116
这已在上述证明环节得到证明。
图3示出了tc与Ta的局部关系曲线示意图。从图3中可以看出：
(1)tc＝F(Ta)存在唯一的最小值点(tc,tc)，min tc∈(0.008009s,0.00801s)，对应于tc的一个下界。
(2)tc由min tc增大的过程，就是Ta分别向+0和+∞增大的过程，即同一个 tc对应的两个Ta数值差增大，从而对应的两个冲击系数数值差也增大。
综上所述，对于恒压源供电的60Hz感性电路而言，只要电抗与电阻的比值为非零的有限正值，冲击电流的出现时刻一定小于短路发生后的半个周期，即
Figure BDA0003012288920000117
同时，冲击电流的出现时刻一定大于短路发生后的
Figure BDA0003012288920000118
即其与半个周期的最大差异小于4％，此时电抗与电阻之比约为3.0，冲击系数约等于 1.37。另外，冲击电流出现时刻的最小值是电路时间常数的拟凸函数。
附录A：已知函数f(Ta)＝Ta ln(cTa)，c是常数。当
Figure BDA0003012288920000119
时，
Figure BDA00030122889200001110
附录B：已知函数
Figure BDA0003012288920000121
c是常数。当
Figure BDA0003012288920000122
时，
Figure BDA0003012288920000123
附录C：已知函数
Figure BDA0003012288920000124
c是常数。当Ta＝c时，
Figure BDA0003012288920000125
附录D：
Figure BDA0003012288920000126
c是常数。
附录E：
Figure BDA0003012288920000127
c是常数。
为保守计，三相短路冲击电流出现时刻的最小值近似取为0.008s，与半个周期的差异为4.0％，冲击系数约为1.37，比通常经验值的最小值1.8还小。
下面是本申请实施例提供的基于二分法的短路冲击电流出现时刻计算(迭代10次)算例。图4示出了本申请实施例使用的RL串联电路。
由公式(2)，式中ω＝2πf＝2*3.14*60＝376.8≈377(rad/s)，e＝2.7，t为短路持续时间(s)，Ta为电路的时间常数(s)，Ta分别取0.01/60(s)、1/60(s)、100/60(s)。计算结果分别如表1、表2和表3所示。在区间[0.004,0.012]s内进行二分法迭代，求f(t)≈0的时刻。
表1
Figure 3
Figure BDA0003012288920000131
表2
Figure 6
表3
Figure 5
Figure BDA0003012288920000141
表4示出了不同时间常数下短路冲击电流出现的时间统计。
表4
Figure BDA0003012288920000142
通过三个算例表明，出现三相短路冲击电流的时刻都大于0.008s，因此理论证明是正确的。并且随着迭代次数的提高，精度会进一步提高。
可以看出，本申请实施例提供的，通过应用凸函数的牛顿法定理，证明了冲击电流出现时刻的最小值约为短路发生后的0.008s，与通常认为的半个周期的最大差异小于4％。从而将通常认为的半个周期进一步精确化。通过仿真，冲击电流出现时刻是电路时间常数的拟凸函数。即冲击电流出现时刻增加时，同一个冲击电流出现时刻对应的两个电路时间常数差增大，从而对应的两个冲击系数数值差也增大。冲击电流出现时刻是电路时间常数的拟凸函数。
综上所述，本申请实施例提供了一种短路冲击电流出现时刻计算方法，通过根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围；进一步根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻min tc接近的一个下界，以确定电路中短路冲击电流出现时刻与半个周期的最大差异，其中，所述短路冲击电流出现时刻是根据电路时间常数的拟凸函数计算的。明确了冲击电流出现时刻的最小值与半个周期的关系，以及冲击电流出现时刻与电路时间常数的关系。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种短路冲击电流出现时刻计算系统，如图5所示，所述系统包括：
时刻范围计算模块501，用于根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围；
冲击电流出现时刻计算模块502，用于根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻min tc接近的一个下界，以确定电路中短路冲击电流出现时刻与半个周期的最大差异，其中，所述短路冲击电流出现时刻是根据电路时间常数的拟凸函数计算的。
在一种可能的实施方式中，所述时刻范围计算模块501，具体用于：设单相电阻电抗RL串联电路的初始状态为空载，t＝0时发生短路，电流的周期分量i～＝-cos(ωt)，电流的非周期分量
Figure BDA0003012288920000151
总电流按照如下公式计算：
Figure BDA0003012288920000152
其中，
Figure BDA0003012288920000153
e＝2.7183，Ta为电路的时间常数(s)，T为电源的周期且
Figure BDA0003012288920000154
t为短路持续时间(s)。
在一种可能的实施方式中，所述冲击电流出现时刻计算模块，具体用于：令
Figure BDA0003012288920000155
得
Figure BDA0003012288920000156
求f(t)其一阶导数等于零时对应的时刻tc的范围。
在一种可能的实施方式中，
Figure BDA0003012288920000157
时f(t)有存在唯一解。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种设备，所述设备包括：数据采集装置、处理器和存储器；所述数据采集装置用于采集数据；所述存储器用于存储一个或多个程序指令；所述处理器，用于执行一个或多个程序指令，用以执行所述的方法。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于执行所述的方法。
本说明书中上述方法的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
虽然本申请提供了如实施例或流程图的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
上述实施例阐明的单元、装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种短路冲击电流出现时刻计算方法，其特征在于，所述方法包括：
根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围；
根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻mintc接近的一个下界，以确定电路中短路冲击电流出现时刻与半个周期的最大差异，其中，所述短路冲击电流出现时刻是根据电路时间常数的拟凸函数计算的。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围，包括：
设单相电阻电抗RL串联电路的初始状态为空载，t＝0时发生短路，电流的周期分量i～＝-cos(ωt)，电流的非周期分量
Figure FDA0003012288910000011
总电流按照如下公式计算：
Figure FDA0003012288910000012
其中，
Figure FDA0003012288910000013
e＝2.7183，Ta为电路的时间常数(s)，T为电源的周期且
Figure FDA0003012288910000014
t为短路持续时间(s)。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻mintc接近的一个下界，包括：
令
Figure FDA0003012288910000015
得
Figure FDA0003012288910000016
求f(t)其一阶导数等于零时对应的时刻tc的范围。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，
Figure FDA0003012288910000017
时f(t)有存在唯一解。
5.一种短路冲击电流出现时刻计算系统，其特征在于，所述系统包括：
时刻范围计算模块，用于根据电流分量特征确定短路冲击电流出现时刻tc的范围；
冲击电流出现时刻计算模块，用于根据函数特征计算与电流瞬时值对时间的导数等于零的最小时刻mintc接近的一个下界，以确定电路中短路冲击电流出现时刻与半个周期的最大差异，其中，所述短路冲击电流出现时刻是根据电路时间常数的拟凸函数计算的。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述时刻范围计算模块，具体用于：
设单相电阻电抗RL串联电路的初始状态为空载，t＝0时发生短路，电流的周期分量i～＝-cos(ωt)，电流的非周期分量
Figure FDA0003012288910000021
总电流按照如下公式计算：
Figure FDA0003012288910000022
其中，
Figure FDA0003012288910000023
e＝2.7183，Ta为电路的时间常数(s)，T为电源的周期且
Figure FDA0003012288910000024
t为短路持续时间(s)。
7.如权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述冲击电流出现时刻计算模块，具体用于：
令
Figure FDA0003012288910000025
得
Figure FDA0003012288910000026
求f(t)其一阶导数等于零时对应的时刻tc的范围。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，
Figure FDA0003012288910000027
时f(t)有存在唯一解。
9.一种设备，其特征在于，所述设备包括：数据采集装置、处理器和存储器；
所述数据采集装置用于采集数据；所述存储器用于存储一个或多个程序指令；所述处理器，用于执行一个或多个程序指令，用以执行如权利要求1-4任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于执行如权利要求1-4任一项所述的方法。
CN202110378971.XA 2021-04-08 2021-04-08 一种短路冲击电流出现时刻计算方法和系统 Pending CN113296018A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110378971.XA CN113296018A (zh) 2021-04-08 2021-04-08 一种短路冲击电流出现时刻计算方法和系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110378971.XA CN113296018A (zh) 2021-04-08 2021-04-08 一种短路冲击电流出现时刻计算方法和系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113296018A true CN113296018A (zh) 2021-08-24

Family

ID=77319436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110378971.XA Pending CN113296018A (zh) 2021-04-08 2021-04-08 一种短路冲击电流出现时刻计算方法和系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113296018A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117723834A (zh) * 2024-02-18 2024-03-19 西安高压电器研究院股份有限公司 一种时间常数的检测方法、装置、电子设备和存储介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105975438A (zh) * 2016-05-20 2016-09-28 武汉理工大学 一种无限大容量电力系统短路冲击系数的计算方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105975438A (zh) * 2016-05-20 2016-09-28 武汉理工大学 一种无限大容量电力系统短路冲击系数的计算方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐志友 等: "三相短路冲击电流出现时刻的分析", 《电气电子教学学报》, vol. 42, no. 1, pages 124 - 128 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117723834A (zh) * 2024-02-18 2024-03-19 西安高压电器研究院股份有限公司 一种时间常数的检测方法、装置、电子设备和存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gustavsen Avoiding numerical instabilities in the universal line model by a two-segment interpolation scheme
CN111404221B (zh) 充电模块的控制方法、控制装置、控制设备及存储介质
CN104167726A (zh) 一种基于阻抗矩阵的单相多馈入交互作用因子的计算方法
CN113296018A (zh) 一种短路冲击电流出现时刻计算方法和系统
CN104991151A (zh) 三相四线电能计量装置错接线分析方法和装置
Chavez et al. Dynamic harmonic domain modelling of synchronous machine and transmission line interface
CN104991152A (zh) 三相三线电能计量装置错接线分析方法和装置
CN107863774A (zh) 谐波指令电流的获取方法、装置、系统及可读存储介质
Arunagiri et al. Harmonic load flow for radial distribution systems
Parikh et al. Decision tree based fault classification scheme for protection of series compensated transmission lines
Konda et al. Improving protection of compensated transmission line using IoT enabled adaptive auto reclosing scheme
CN109444637A (zh) 一种考虑谐波影响的避雷器阻性电流计算方法
CN108256153B (zh) 一种基于避雷器机电暂态仿真建模方法和系统
Atighechi et al. Parametric average-value modeling of diode rectifier circuits in nodal analysis EMTP-type solution
CN112100860A (zh) 多端直流输电系统的mmc模型建立方法和电磁暂态仿真方法
Kumar et al. Computation of the power flow solution of a radial distribution system for harmonic components
CN111796212B (zh) 一种小电流接地系统单相接地故障选相方法、系统及设备
WO2022165804A1 (zh) 一种滞后三相电压还原方法、系统及相关设备
CN110750916B (zh) 用于柔性直流换流站阀厅电场计算的电位加载方法及装置
CN213276648U (zh) 一种用于电力电子系统的仿真电路和仿真系统
CN114123164B (zh) 一种电力系统短路容量计算方法、装置及终端设备
Rusinaru et al. Symmetrical components based software for three-phase load flow analysis
Niculescu et al. Study of transitory phenomena at connecting the capacitive loads to an AC power source
CN117712997A (zh) 差动保护方法、装置、电子设备及存储介质
Gheorghe et al. Model Parameter Identification and Validation for Energy Saving Light Bulbs

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination