CN113644619A - 一种基于多核处理芯片的继电保护方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于多核处理芯片的继电保护方法,包括:启动判据CPU核根据获取的电气量得到继电保护装置的启动测量值,若启动测量值大于或等于启动门槛值,则开放出口回路;动作判据CPU核根据所述电气量得到继电保护装置的动作测量值,若动作测量值大于或等于第二预设门槛值且小于第一预设门槛值,将所述动作测量值与第一预设门槛值和第二预设门槛值之间的关系作为保护判断结果;动作判据CPU核提取所述动作测量值的基波;可靠性校核判据CPU核,提取所述电气量的基波,根据所述电气量的基波和所述动作测量值的基波进行基波误差分析评估及对所述保护判断结果进行可靠性评估。能够快速准确的提取基波并完成保护计算,提升电网安全稳定运行的能力。
Description
技术领域
本申请涉及电力系统继电保护领域,具体涉及一种基于多核处理芯片的继电保护方法,同时涉及一种基于多核处理芯片的继电保护装置。
背景技术
随着电网建设步伐不断加快,电网结构日益复杂,越来越多的高比例电力电子元件接入电力系统中,大规模新能源与直流跨区输电接入替代了原同步电网的部分同步机,系统惯量在特点及形式上发生改变,由此带来了低惯量问题。系统在故障条件下,电压和频率得不到足够支撑,容易发生电压和频率崩溃,导致负荷大量损失和新能源大规模脱网。在低惯量系统中,为维持电网的稳定运行能力,需要提高故障切除速度。故障切除速度主要由保护动作时间和断路器开断时间构成。高压断路器从少油断路器发展至六氟化硫断路器,全开断时间第一代断路器为100毫秒,第二代断路器为50毫秒,最新的高速断路器在人工短路试验设备开断时间缩短至20.1毫秒,取得了较大提升。而继电保护动作时间的标准要求为30-40ms,保护动作时间20ms-30ms左右,数十年无明显提升,难以满足电网快速切除故障的时间要求,存在较大提升空间。同时,继电保护是电网的第一道防线,安全可靠是其内在要求,如何快速和可靠的切除故障是继电保护领域的长期追求。现有技术从电压电流为纯正弦变化的情况出发,提出了在半个或一个周期内找最大值的算法、导数算法、采样值积分的算法和解方程组的算法等。由于这些算法都是基于纯正弦变化的电压和电流的波形,而实际上在电力系统发生故障时,波形往往是在基波的基础上叠加有衰减的非周期分量和各种高频分量,现有保护装置对输入的电流电压信号通过低通或带通的滤波器结合差分+半周或全周傅里叶数字滤波进行预处理,尽可能过滤掉非周期分量和高频分量,减小误差影响。但由于保护装置需要提取基波并运行保护算法和逻辑判断,CPU难以准确可靠的提取基波并完成保护计算,在多数情况下,受误差影响,需要经过延时出口增加可靠性。因此,如何快速准确的提取基波并完成保护计算,提升电网安全稳定运行的能力,是目前亟需解决的问题。
发明内容
为解决上述问题,本申请提供一种计基于多核处理芯片的继电保护方法,包括:
启动判据CPU核根据获取的电气量得到继电保护装置的启动测量值,若所述启动测量值大于或等于启动门槛值,则开放出口回路;
动作判据CPU核根据所述电气量得到继电保护装置的动作测量值,若所述动作测量值大于或等于第二预设门槛值且小于第一预设门槛值,将所述动作测量值与第一预设门槛值和第二预设门槛值之间的关系作为保护判断结果;动作判据CPU核提取所述动作测量值的基波;
可靠性校核判据CPU核,提取所述电气量的基波,根据所述电气量的基波和所述动作测量值的基波进行基波误差分析评估及对所述保护判断结果进行可靠性评估。
优选的,启动判据CPU核根据获取的电气量得到继电保护装置的启动测量值,包括:
启动判据CPU核根据电气量各AD采样点的模拟量、所述电气量的工频变化量和工频稳态量,得到继电保护装置的启动测量值。
优选的,所述启动判据CPU核根据电气量各AD采样点的模拟量、所述电气量的工频变化量和工频稳态量,得到继电保护装置的启动测量值,之前还包括:
通过滤波器对所述电气量进行滤波,得到预设频率的电气量。
优选的,所述工频变化量和工频稳态量,通过数字滤波算法获得。
优选的,所述方法还包括:若所述启动测量值小于启动门槛值,则重新获取电气量,获得启动测量值。
优选的,在动作判据CPU核根据所述电气量得到继电保护装置的动作测量值的步骤之后,还包括:
若动作测量值大于或等于第一预设门槛值,经过延时后保护动作出口;
若动作测量值小于第二预设门槛值,则保护在超出开放出口回路时间后返回,重新获取电气量,获得启动测量值。
优选的,所述可靠性校核判据CPU核,对电气量的电压和电流分别采用离散傅里叶变换,完成电压和电流的主频率分析,确定故障波形中的主要频率;
利用最小二乘方法根据所述主要频率生成主频幅值;所述主要频率中,若不包含基波,则闭锁采用该电气量的保护动作判据,发信号异常告警;若包含基波,提取所述主要频率中的基波和谐波。
优选的,根据所述电气量的基波和所述动作测量值的基波进行基波误差分析评估及对所述保护判断结果进行可靠性评估,包括:
将所述电气量中主要频率的基波和所述动作测量值的基波相除,获得基波误差系数,根据所述基波系数完成所述基波误差分析评估;
对所述保护判据结果进行可靠性判断,若所述保护判据结果达到可靠裕度,则保护动作出口;否则,在出口开放的延时内继续判断,若超过出口开放的延时,而未达到可靠裕度,则保护返回。
优选的,所述可靠裕度为根据所述主要频率的谐波对采样点、数字滤波算法的计算误差影响导致的保护动作判据的误差与动作边界的距离。
本申请同时提供一种基于多核处理芯片的继电保护装置,包括:
启动判据单元,用于启动判据CPU核根据获取的电气量得到继电保护装置的启动测量值,若所述启动测量值大于或等于启动门槛值,则开放出口回路;
动作判据单元,用于动作判据CPU核根据所述电气量得到继电保护装置的动作测量值,若所述动作测量值大于或等于第二预设门槛值且小于第一预设门槛值,将所述动作测量值与第一预设门槛值和第二预设门槛值之间的关系作为保护判断结果;动作判据CPU核提取所述动作测量值的基波;
可靠性校核判据单元,用于可靠性校核判据CPU核,提取所述电气量的基波,根据所述电气量的基波和所述动作测量值的基波进行基波误差分析评估及对所述保护判断结果进行可靠性评估。
本申请同时提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述方法的步骤。
本申请同时提供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任一项所述的方法的步骤。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种基于多核处理芯片的继电保护方法的流程示意图;
图2是本申请实施例涉及的保护算法流程图;
图3是本申请实施例提供的一种基于多核处理芯片的继电保护装置示意图;
图4是本申请实施例提供的计算机设备的结构图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广,因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
本申请提供一种基于多核处理芯片的继电保护方法,如图1所示,包括如下步骤:
步骤S101,启动判据CPU核根据获取的电气量得到继电保护装置的启动测量值,若所述启动测量值大于或等于启动门槛值,则开放出口回路。
设置继电保护装置的启动判据、动作判据和可靠性校核判据,由保护装置CPU不同的CPU核执行,其中,启动判据CPU核执行启动判据,动作判据CPU核执行动作判据,可靠性校核判据CPU核执行可靠性校核判据。
将继电保护装置的启动判据设为T(t)、动作判据设为X(t)和可靠性校核判据设为R(t)。
通过滤波器对所述电气量进行滤波,得到预设频率的电气量。启动判据CPU核根据电气量各AD采样点的模拟量、所述电气量的工频变化量和工频稳态量,得到继电保护装置的启动测量值。
优选的,电气量在采样前通过模拟滤波器(低通或带通)滤波后,通AD采样,发送给保护装置CPU的启动判据CPU核。工频变化量和工频稳态量,通过数字滤波算法获得。
装置的启动测量值采用采样点和经数字滤波算法(半周和全周)的工频变化量、工频稳态量启动相结合,根据启动门槛判据进行判断,若所述启动测量值不小于启动门槛值,即T(t)≥T(0),则开放出口回路,延时t1秒,若所述启动测量值小于启动门槛值,即T(t)<T(0),继续判断,重新获取电气量,进而获得启动测量值,其中T(0)为保护的启动门槛值,一般取(0.04~0.5)In,In为二次侧额定值。
步骤S102,动作判据CPU核根据所述电气量得到继电保护装置的动作测量值,若所述动作测量值大于或等于第二预设门槛值且小于第一预设门槛值,将所述动作测量值与第一预设门槛值和第二预设门槛值之间的关系作为保护判断结果;动作判据CPU核提取所述动作测量值的基波。若动作测量值大于或等于第一预设门槛值,经过延时后保护动作出口;若动作测量值小于第二预设门槛值,则保护在超出开放出口回路时间后返回,重新获取电气量,获得启动测量值。
优选的,第一预设门槛值取1.3,第二预设门槛值取0.7。若动作测量值大于或等于1.3倍的第一预设门槛值,经过延时后保护动作出口;若动作测量值小于0.7倍的第二预设门槛值,则保护在超出开放出口回路时间t1后返回;若动作测量值大于或等于0.7倍的第二预设门槛值且小于1.3倍的第一预设门槛值,则将该数据作为可靠判据的计算基础,并通过快速傅里叶变换计算动作判据的基波。如开放出口回路,将电气量的采样点或工频变化量、工频稳态量发送给保护装置CPU的动作判据CPU核。
动作判据采用采样点和工频变化量、工频稳态量启动相结合,根据动作测量值是否大于动作门槛1.3Xr,即1.3倍进行判断,若动作测量值X(t)大于或等于动作门槛值,即X(t)≥1.3Xr,经过延时后保护动作出口;若所述动作测量值小于0.7倍的动作门槛值,即X(t)<0.7Xr,则保护在超出开放出口回路时间t1后返回,重新获取电气量,进而获得启动测量值;若动作测量值大于或等于0.7倍动作门槛值且小于1.3倍动作门槛值,即0.7Xr≤X(t)<1.3Xr,将该数据转送可靠性校核判据。
步骤S103,可靠性校核判据CPU核,提取所述电气量的基波,根据所述电气量的基波和所述动作测量值的基波进行基波误差分析评估及对所述保护判断结果进行可靠性评估。
可靠性校核判据由可靠性校核CPU核完成功能判断。可靠性校核判据CPU核,对电气量的电压和电流分别采用离散傅里叶变换,完成电压和电流的主频率分析,确定故障波形中的主要频率成分;利用最小二乘方法根据所述主要频率生成主频幅值;所述主要频率中,若不包含基波,则闭锁采用该电气量的保护动作判据,发信号异常告警;若包含基波,提取所述主要频率中的基波和谐波。
将所述电气量中主要频率的基波和所述动作测量值的基波相除,获得基波误差系数,根据所述基波系数完成所述基波误差分析评估;对所述保护判据结果进行可靠性判断,若所述保护判据结果达到可靠裕度,则保护动作出口;否则,在出口开放的延时内继续判断,若超过出口开放的延时,而未达到可靠裕度,则保护返回。
接下来对动作判据CPU核的保护判断结果进行可靠性评估,并给出评估结论。将保护判据结合可靠裕度,对动作判据CPU核的保护判据结果进行可靠性判断,是否达到可靠裕度。若保护判据结果达到可靠裕度,则保护动作出口;否则,在出口开放的延时内继续判断,若超过出口延时,而未达到可靠裕度,则保护返回。所述可靠裕度为根据所述主要频率的谐波对采样点、数字滤波算法的计算误差影响导致的保护动作判据的误差与动作边界的距离。即算法误差范围较大,而判断结果在误差范围内可能导致保护动作判据误判时,则认为该动作判据的判断结果无效,可靠裕度不够;反之则认为该动作判据的判断结果有效,可靠裕度足够。计及直流衰减暂态分量等对保护影响,若计算误差比率小于动作裕度距离10%,则认为保护的动作判据有效。可靠性校核CPU,对电压和电流分别采用离散傅里叶变换(DFT),通过变换后的电压DFT(u(t))或 电流DFT(i(t))完成主频率分析,确定故障波形中主要频率成分,如直流分量、基波、n次谐波。判断条件为5个主要频率成分幅值排序,若存在基波成分,且有多个谐波成分,根据幅值排序,提取较大的前三个谐波(含直流)与基波频率,共4个,给出最小二乘判据待识别的表达式。若某相电压或电流无基波成分,且基波不在前5个之列,则判断该相电气量波形异常,闭锁采用该电气量的保护判据,发信号异常告警,若剩余电气量数量可支撑保护判据,则继续执行,否则返回启动判据,闭锁保护。
最小二乘判据利用最小二乘原理,根据DFT给出故障信号中的主频数目,构造出待识别的各次主频幅值及相角表达式,完成相应基波、谐波的幅值和相位提取,如果有衰减直流分量,则完成幅值及衰减常数的计算。
通过结合计算机芯片技术发展,开展保护装置架构创新,实现保护装置动作速度和可靠性解耦,充分发挥保护装置CPU强大的计算能力,一个CPU核完成启动判断,一个CPU核完成常规保护的基波提取及保护算计、逻辑判断的功能;另一个CPU核结合DFT完成主频率分析,利用最小二乘方法根据DFT中识别的主频数目,构造待识别的基波和各次谐波成分,完成相应衰减直流分量幅值及衰减常数的计算、各次基波和谐波的幅值和相位提取,并结合快速傅里叶基波计算结果,完成误差分析评估,对第一个CPU核的保护判断结果进行可靠性评估,并给出评估结论,使得保护出口的跳闸信号更准确和可靠,消除常规保护受暂态或计算误差影响而不正确动作情况;在故障严重时,可通过可靠性评估,缩短延时,提升保护动作速度;在故障特征复杂时,可通过可靠性评估,增强保护动作可靠性。
下面对本发明作进一步描述,以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例:
电力系统故障暂态信号波形由基波、衰减高次谐波和衰减直流分量组成,基于所取短窗很小,故可设故障暂态信号波形是由基波、高次谐波和衰减直流分量组成,故障暂态信号波形可用表达式: ,其中:k是基波分量的角频率;a1,b1是基波分量的正、余弦分量;A是衰减直流分量的初始值;λ是衰减直流分量的衰减常数。基本直流分量在任何电网都存在,只是衰减时间常数不同。在低压电源中直流分量衰减快。随着电压升高,输电线路的阻抗角增大,衰减时间常数也就增加。现代大容量发电机的时间常数较大,因此在高压电网中如330kV线路上短路时,λ近似约40ms;500kV-750kV线路上短路时,λ近似约75ms;在大容量发电厂出线的始端短路时,λ近似为150ms-200ms。
随着电网建设步伐不断加快,电网结构日益复杂,越来越多的高比例电力电子元件接入电力系统中,大规模新能源与直流跨区输电接入替代了原同步电网的部分同步机,系统惯量在特点及形式上发生改变,由此带来的低惯量问题,系统在故障条件下,电压和频率得不到足够支撑,容易发生电压和频率崩溃,导致负荷大量损失和新能源大规模脱网。在低惯量系统中,为维持电网的稳定运行能力,需要提高故障切除速度。故障切除速度主要由保护动作时间和断路器开断时间构成。高压断路器从少油断路器发展至六氟化硫断路器,全开断时间第一代断路器为100ms,第二代断路器为50ms,最新的高速断路器在人工短路试验设备开断时间缩短至20.1ms,取得了较大提升。而继电保护动作时间的标准要求为30ms-40ms,保护动作时间20ms-30ms左右,数十年无明显提升,难以满足电网快速切除故障的时间要求,存在较大提升空间。同时,电网对继电保护是电网的第一道防线,安全可靠是其内在要求,如何快速和可靠的切除故障是继电保护领域的长期追求。因此,结合电网发展需要,开展电网中数量最多的快速且高可靠性的继电保护方法研究,将极大提升电网安全稳定运行的能力。
所以,就用本申请提供的继电保护方法,提升电网安全稳定运行的能力,具体步骤如图2所示,包括:1)设置继电保护装置的启动判据T(t)和动作判据X(t)、可靠性校核判据R(t),分别由多核CPU处理器不同的CPU核执行。
(2)电气量在采样前先经模拟滤波器(低通或带通)滤波后,通过AD采样,送给保护装置的保护CPU的启动判据CPU核,装置的启动判据CPU核采用采样点和经数字滤波算法(半周和全周)的工频变化量、工频稳态量启动相结合,根据启动门槛判据进行判断,若T(t)≥T(0),开放出口回路,延时t1,若T(t)<T(0),继续判断,其中T(0)为保护的启动门槛值,一般取(0.04~0.5)In,In为二次侧额定值。
(3)如开放出口回路,则同时将采样点或工频变化量、工频稳态量等送入动作判据CPU核。
(4)保护动作判据采用采样点和工频变化量、工频稳态量启动相结合,根据动作测量值是否大于动作门槛1.3Xr进行判断,若所述动作测量值不小于1.3倍动作门槛值,即X(t)≥1.3Xr,经过延时后保护动作出口;若所述动作测量值小于0.7倍动作门槛值,即X(t)<0.7Xr,则保护在超出开放出口回路时间t1后返回,重新获取电气量,进而获得启动测量值;若动作测量值不小于0.7倍动作门槛值且小于1.3倍动作门槛值,即0.7Xr≤X (t)<1.3Xr,将该数据转送保护可靠判据。
(5)可靠性校核判据由可靠性校核CPU核完成功能判断。可靠性校核CPU核,通过离散傅里叶变换DFT完成主频率分析,确定故障波形中主要频率成分,利用最小二乘方法根据DFT中识别出的各次主要频率成份构造出待识别的各次主频幅值及相角表达式,结合采样数据完成相应衰减直流分量幅值及衰减常数的计算、各次基波和谐波的幅值和相位提取。
其中,通过DFT完成主频率分析,确定故障波形中主要频率成分,判断条件为5个主要频率成分幅值排序,若存在基波成分,且有多个谐波成分,根据幅值排序,提取较大的前三个谐波(含直流)与基波频率,共4个,给出最小二乘判据待识别的表达式。若某相电压或电流无基波成分,且基波不在前5个之列,则判断该相电气量波形异常,闭锁采用该电气量的保护判据,发信号异常告警,若剩余电气量数量可支撑保护判据,则继续执行,否则返回启动判据,闭锁保护。
如直流分量(由于电力系统主要为感性阻抗组成,电流不会发生突变,而产生直流分量,幅值与故障前的电流和相位相关,衰减时间常数与系统相关)、基波、n次谐波(n通常与故障点周边的一次系统相关,如在12脉动的直流电源附近,则11、13次谐波为主;在6脉动的直流电源附近则为5、7次谐波为主,若为旋转电机附近则为衰减直流)。
最小二乘判据利用最小二乘原理,根据DFT给出故障信号中的主频数目,构造出待识别的各次主频幅值及相角表达式,完成相应基波和谐波的幅值和相位提取(如果有衰减直流分量,则完成幅值及衰减常数的计算)。
结合动作判据CPU核的快速傅里叶基波计算结果,通过快速傅里叶计算得到的基波和最小二乘提取的基波相除,完成误差分析评估,给出采样数据在采样值或半波、全波傅里叶的基波误差,对动作判据CPU核的保护判断结果进行可靠性评估,并给出评估结论。
(6)保护可靠性判据结合可靠裕度对保护的动作判据结果进行可靠性判断,是否达到可靠裕度。
其中,将可靠裕度的定义为保护可靠性判据结合谐波含量对采样点、数字滤波算法的计算误差影响导致的保护动作判据的误差与动作边界距离,即算法误差范围较大,而判断结果在误差范围内可能导致保护动作判据误判时,则认为该动作判据的判断结果无效,可靠裕度不够;反之则认为该动作判据的判断结果有效,可靠裕度足够。
计及直流衰减暂态分量对保护影响,若计算误差比率小于动作裕度距离10%,则认为保护的动作判据有效。
(7)保护可靠性判据的判断结果达到可靠裕度,保护动作出口;否则,在出口开放的延时内继续判断;超过出口延时,而未达到可靠裕度,保护返回。
基于同一发明构思,本申请同时提供一种基于多核处理芯片的继电保护装置,如图3所示,包括:
启动判据单元310,用于启动判据CPU核根据获取的电气量得到继电保护装置的启动测量值,若所述启动测量值大于或等于启动门槛值,则开放出口回路;
动作判据单元320,用于动作判据CPU核根据所述电气量得到继电保护装置的动作测量值,若所述动作测量值大于或等于第二预设门槛值且小于第一预设门槛值,将所述动作测量值与第一预设门槛值和第二预设门槛值之间的关系作为保护判断结果;动作判据CPU核提取所述动作测量值的基波;
可靠性校核单元330,用于可靠性校核判据CPU核,提取所述电气量的基波,根据所述电气量的基波和所述动作测量值的基波进行基波误差分析评估及对所述保护判断结果进行可靠性评估。
通过上述实施例可以证明,本申请提供的一种基于多核处理芯片的继电保护方法及装置,能够快速准确的提取基波并完成保护计算,提升电网安全稳定运行的能力。
图4是本申请实施例提供的计算机设备的结构。该电子设备可以是第一设备和第二设备中的任一个或两者、或与它们独立的单机设备,该单机设备可以与第一设备和第二设备进行通信,以从它们接收所采集到的输入信号。图4图示了根据本公开实施例的电子设备的框图。如图4所示,电子设备包括一个或多个处理器41和存储器42。
处理器41可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元,并且可以控制电子设备中的其他组件以执行期望的功能。
存储器42可以包括一个或多个计算机程序产品,所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质,例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令,处理器41可以运行所述程序指令,以实现上文所述的本公开的各个实施例的软件程序的对历史变更记录进行信息挖掘的方法以及/或者其他期望的功能。在一个示例中,电子设备还可以包括:输入装置43和输出装置44,这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。
此外,该输入装置43还可以包括例如键盘、鼠标等等。
该输出装置44可以向外部输出各种信息。该输出设备44可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
当然,为了简化,图4中仅示出了该电子设备中与本公开有关的组件中的一些,省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外,根据具体应用情况,电子设备还可以包括任何其他适当的组件。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应该说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (12)
1.一种基于多核处理芯片的继电保护方法,其特征在于,包括:
启动判据CPU核根据获取的电气量得到继电保护装置的启动测量值,若所述启动测量值大于或等于启动门槛值,则开放出口回路;
动作判据CPU核根据所述电气量得到继电保护装置的动作测量值,若所述动作测量值大于或等于第二预设门槛值且小于第一预设门槛值,将所述动作测量值与第一预设门槛值和第二预设门槛值之间的关系作为保护判断结果;动作判据CPU核提取所述动作测量值的基波;
可靠性校核判据CPU核,提取所述电气量的基波,根据所述电气量的基波和所述动作测量值的基波进行基波误差分析评估及对所述保护判断结果进行可靠性评估。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,启动判据CPU核根据获取的电气量得到继电保护装置的启动测量值,包括:
启动判据CPU核根据电气量各AD采样点的模拟量、所述电气量的工频变化量和工频稳态量,得到继电保护装置的启动测量值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述启动判据CPU核根据电气量各AD采样点的模拟量、所述电气量的工频变化量和工频稳态量,得到继电保护装置的启动测量值,之前还包括:
通过滤波器对所述电气量进行滤波,得到预设频率的电气量。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述工频变化量和工频稳态量,通过数字滤波算法获得。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:若所述启动测量值小于启动门槛值,则重新获取电气量,获得启动测量值。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在动作判据CPU核根据所述电气量得到继电保护装置的动作测量值的步骤之后,还包括:
若动作测量值大于或等于第一预设门槛值,经过延时后保护动作出口;
若动作测量值小于第二预设门槛值,则保护在超出开放出口回路时间后返回,重新获取电气量,获得启动测量值。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述可靠性校核判据CPU核,对电气量的电压和电流分别采用离散傅里叶变换,完成电压和电流的主频率分析,确定故障波形中的主要频率;
利用最小二乘方法根据所述主要频率生成主频幅值;所述主要频率中,若不包含基波,则闭锁采用该电气量的保护动作判据,发信号异常告警;若包含基波,提取所述主要频率中的基波和谐波。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述电气量的基波和所述动作测量值的基波进行基波误差分析评估及对所述保护判断结果进行可靠性评估,包括:
将所述电气量中主要频率的基波和所述动作测量值的基波相除,获得基波误差系数,根据所述基波系数完成所述基波误差分析评估;
对所述保护判断结果进行可靠性判断,若所述保护判断结果达到可靠裕度,则保护动作出口;否则,在出口开放的延时内继续判断,若超过出口开放的延时,而未达到可靠裕度,则保护返回。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述可靠裕度为根据所述主要频率的谐波对采样点、数字滤波算法的计算误差影响导致的保护动作判据的误差与动作边界的距离。
10.一种基于多核处理芯片的继电保护装置,其特征在于,包括:
启动判据单元,用于启动判据CPU核根据获取的电气量得到继电保护装置的启动测量值,若所述启动测量值大于或等于启动门槛值,则开放出口回路;
动作判据单元,用于动作判据CPU核根据所述电气量得到继电保护装置的动作测量值,若所述动作测量值大于或等于第二预设门槛值且小于第一预设门槛值,将所述动作测量值与第一预设门槛值和第二预设门槛值之间的关系作为保护判断结果;动作判据CPU核提取所述动作测量值的基波;
可靠性校核判据单元,用于可靠性校核判据CPU核,提取所述电气量的基波,根据所述电气量的基波和所述动作测量值的基波进行基波误差分析评估及对所述保护判断结果进行可靠性评估。
11.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,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9中任一项所述方法的步骤。
12.一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9中任一项所述的方法的步骤。
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