WO2014071662A1 - 一种去除电力系统故障信号中衰减直流分量的方法 - Google Patents
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Definitions
- the real-time good cut-off form is the addition and subtraction of the interest calculation. Not big. However, this method requires Gi iing Byeoo from Sankoo Korea University and Seaseuo O from South Korea's Sensual University in "A New DC Offset Remov l Aigritta Usiis m”. Iterative Method lor 3 ⁇ 4a -Tim3 ⁇ 4 Slimila iotil ( LBEE Trafisact iis on Power Delivery, VOL, 26 ? NO. ? 2011 ) "A A # for real-time simulation is simply a method of shifting calculations ( ⁇ : Transmission 11, 201J.
- the method of calculating the attenuation DC component is calculated by the method of the iterative approach and the square winding solution, and the time window is shortened by 3 ⁇ 4.
- the calculation process of the method is cumbersome, and the initial value of the package is required. Selection, substitution, transcendental solution, and time compensation.
- the attenuation of DC at each sample is removed: the component needs to be: In: 3 rows of comparison operations 3 times anti-triangle Cut-off operation, 3 times three-function calculation, 9 additions and subtractions 3 ⁇ 4 and 13 times.
- the remainder method "and in some cases, the number of generations is more than 20 times, the calculation: the increase of the letter of trust.” Chewing guilt
- Brain object of the invention to overcome the available sub-pulling operation with a concept of discretionary shortcomings and deficiencies ho step f to provide a smaller cylindrical singly hunting small delay amount and removal of power system failure to teach 3 ⁇ 4 No. attenuation component is intended to flow
- the object of the present invention is to circumvent the following technical side. * A kind of attenuation in addition to the power system fault signal straight! : the method of the component, including the 3 ⁇ 4 step
- the signal obtains the amplitude of the W signal after removing the fading component at the first static point
- Xinjiang ho (i 3 ⁇ 4 in the power system often contains signal ⁇ 4 1 ⁇ 2 Weng fault signal is a normal signal 3 ⁇ 4:
- the method of the present invention The main principle of
- the present invention has the following advantages and effects with respect to the prior art*:
- the method of the present invention adopts the data window of three successive sampling points of ffi to realize the defting: ⁇ attenuating the direct fiber component, so the delay of the method is small, only .,
- the A terminal samples the A C signal to the faulty power signal.
- the real fiber is removed at the A end of the transmission, and the attenuation is detected in the Weng fault signal.
- the component method includes 3 ⁇ 4 steps.
- the phase shift and the facet are the amplitude and time constant of the attenuation component.
- step (I) Perform ADC sampling on the pre-array signal /i in step (I); obtain the rescue signal at each sample point; where the sampling is ag3 ⁇ 4 200 ⁇ 3 ⁇ 4, the fault of the fiber collection
- the amplitude of the signal at the first sample point is called
- the duration of the fault signal is I, (1> is 3 ⁇ 4 for the dare signal h ⁇ ⁇ - ⁇ , ⁇ , . 4 sampling points & the amplitude fi,. 1):, . ⁇ / ⁇ ⁇ ) is the first one!! Three continuous sampling points with the sample center as the center of the window; 4 ( ⁇ is the fault signal at the ⁇ th sampling point (except the first and last sampling points); t « DC component before the signal theory When the amplitude is the most, the feeding room is 2 which ⁇ -] (2-2 €0$( ⁇ ))-253,38 « : three consecutive discretionary samples 3 ⁇ 4 ⁇ ) (4) Go to the fault signal h through the step (3). In each of the dew-weaked DC components, the signal amplitude of the wrestling is used to obtain the signal of the degraded DC component as shown by the solid line in circle 2. .
- the virtual cutoff is the attenuated DC component signal removed by the upper jaw method.
- the line is the sewn fruit that is directly occluded by the full-wave Census method directly on the base of the fault signal, and the ffi Weng is too large in the memory of the enemy's W segment, and Need g to pass a few scraps to suffocate in the steady state.
- the actual load is firstly obtained by the method of the present invention to obtain the de-attenuation DC component with the signal, and the full-wave Fu 3 ⁇ 4 algorithm is used to calculate the signal brain 3 ⁇ 4 amplitude ⁇ 3 ⁇ 4 row in the teaching time period/L is not oscillating, Fast rescue: convergence in steady state value
- the method of this embodiment can only achieve the remaining data by using three consecutive sampled data windows.
- the amplitude of the DC signal is the continuous combination of the consecutive redemption samples in the data window. ⁇ 5 ⁇
- the operation of the line is three addition and subtraction and submultiplication s ⁇ , and the calculation amount is small.
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Abstract
一种去除电力系统故障信号中衰减直流分量的方法，包括以下步骤：（1）采集电力系统中正常信号I0和故障信号I1；（2）对采集到的故障信号I1进行采样，得到故障信号I1在每个采样点的幅值；（3）对步骤（2）中采样得到的故障信号I1在各个采样点处的幅值进行以下公式的计算：I2(N)=K[2 I1(N)-I1(N-1)-I1(N+1)]；（4）通过步骤（3）得到故障信号I1在每个采样点处的去除衰减直流分量后的信号幅值，最终得到去除衰减直流分量后的信号I2。该方法具有步骤简单、计算量小、延时小等优点。
Description
餘电: 嚷号中衰减直滅分量翁方
顏看计算机 术肩〗计算枫獰¾德不斷发展； 基于徽輒交流采样截许多爽际 装還（如纖电保护装置、 故障录波器靡同歩賴量测量单元等） E广泛应爾于电 力系统中。 通过微机交! I采样 可¾分利 )¾一些计算輒算法本身具有的滤渡功 餾， 省略.实际的滤狭电路 铜如目前广泛纖用的全被傳 !¾.算法就具有餘滤除直 雜分量和讓波整数倍谐波分量购功能^但 II在电力系统发生故障时， 暂态信号 中餘 Γ含有基波分量之外， 还食有遭波分量以及具有不确定幅值嶽衰减时筒常 数約表减直籠分量。 由于衰减直嶽分量为非周期德号且具有较宽的频带； 无法 ¾常用的全波傳] ¾算法完全滤除 . [1J此直接用全 ¾傳氏算法对暂态信号进行处 理时， 计算出 基波、 各次 · 缠翁幅值粗相角有较太 KIP差。
IE.1前已公开的专酒中 , 基本上都是关于去餘恒象直纖分量的方法靡电纖。 ¾些方法和电修对憶定直寐分量有救好的滤難效栗， 億:对衰减直嶽分量翁滤除 效果輕差 而专门针对衰减直流分量 if 滤除方法和电路暫未见有公开 在期刊 ：和会议文献中， 许多学者针对如翁酒除衰减直滅分量的不利影喻¾行了广泛的 研究， 并璣出不少方法， ¾取得了 '定成效， 但这些方法中仍存在着诸鎖数猶 窗 !::::长、 精度不高或 算救損较重等缺陷。
韩崔 LS:产电公司 ¥ - $wng Ci»等人在：《An looqvafi¥e Decaying DC Gomporseot Esiimati o Algorillirn for Digital Heiayio l ( IEEE Iransaelioris on Power Mivei'y, VOL. 24, NO, 1 , 2棚 9) (《一种旌用于继电保护翁靈簡衰减直 流分量 算法》 (IEEE输电汇刊， 0 年第 1駕)）中利用 ίΒ玄交流信号¾一 个局期的觀分为零衡衰减直流分量的积分不为零錦性：糜来计算衰纖直流分量的 參数 该方法的蕭确度高， 但是需要龍贿间窗 为一个基频周期 延逛较.大 ¾电力系统输:电线 II发生高阻接地短應时， 故扉电力中的衰滅直 ¾分量 ¾时闻
常数可能小于半个周期:， 此种情况下通种方法 适用性:较差。
英国利物浦大学的 B s^ ϋ,Υ: S¾. X¥ ji fi Qlf, Wu在 《 Deca ing Offset Removal Ope:ralor Using Mathemaiical Mor feolagy for Fhasar Measur飄 ent》 C fe.no vaiive Smart Grid Ifechnologies Conference E咖 |fe 2010 ) (《基于数:学形态' 学的¾减直魔偏移移障方法 (2010年创新餐能电网技术欧翻会媒)） 中采 数 学潘态学来直接提取衰减直流分量 谈: S'法充分利用了. IE弦波的对称特性 使 得时间延¾縮短为西分之 '···· '个周 ¾ 实时性较好 截学形态攀为加减怯趣算 计篱负頓也不大。 但这种方法需要條据不同葡故障起始角靡相移 «况而分为三 輕国高丽大学的 Gi iing Byeoo和韩国明智大学 Seaseuo O 等人在 《A New DC Offset Remov l Aig ritta Usiis m iterative Method lor ¾a -Tim¾ Slimila iotil ( LBEE Trafisact iis on Power Delivery, VOL, 26 ? NO. ? 2011 ) 《'A一 #用于实时仿真簡直讓犏移迭 计算方法 (ΪΕΕΕ:输电11刊， 201J.年第 4期）） 中采t迭代邁近和方纏求解的办法计算衰减直流分量， 将时闻窗口縮短 ¾西个 采#阏隔 但 种方法的计算过程繁琐， 需要进行包攝初始值的选取、 代遷 、 超越方程求解和时陶补偿等运 * 即便是在最理想»情况下， 去隐每一个 采样處的衰减直流:分量就需要:进:行 3次比较运算 3次反三角通截运算、 3次三 ί函数 算、 9次加减 ¾和 13次.乘餘法《而在某些情况下， 璣代次数在 20次以 上， 计算: 担成信的增加.。 发嚼内籙
本发明脑目购在子克服观有拔术酌缺点与不足 f 提供一种歩骤筒单 计獰 量小及延时小的去除电力系统教障 ¾号中衰减意流分量的方法
本发明 目的邏过下述技术方 *实观 一种 除电力系銃故障信号中衰减 直！:分量的方法, 包括 ¾下歩骤
C 1 ) 幾集电力.慕统中¾敏障信号 h
(2 ) 对秉集到购裁障信号 /；| ¾ If ADC (ar¾alog«to»dig!la:l COTvarEioa , 模数转 换)采祥, : ；得到故障信号 在每个采样点 «幅値；
(3 )对歩骤（2) 中釆榉得到的故障權号 J 在各个 ,采样点处的幡值进行 ¾下
+Λν^ϋ·脉氣
-i i( );fii/(ni)分魏为教障信号 /s在第 -】.、 Λ'+Ι个采样處处¾ 輻直， 它们是以第 个采样点为 Φ : 个连续采样点的数掘窗:；
信号 在第 ^个采靜点处去除衰讓直滅分量后得到 W信号翁幅值;
(4)通过歩骤 G) 得到故障儘号 A在每个«榉点处
后的信号幅值》 最终得到去除衰减直滅分量 俯信号 ¾
歩驟 (3)中三个连续前 样僮 ：》、 I 及 1ί ΛΗνϊ)|ϋ Ι3(Ν)
imm,歩疆 (i 中所述¾电力系统中包含有 ΐΕ常信号 4翁故障信号 ½ 正常信号 ¾为：
-故障信号 1为 ί
.
™ lieos(i:{jt + φ +■ + ΒΒ~^；;
其中為 » ,分通为芷常信号和故酵信号的幅值 ^系统角頻拳， φ为初始 相角,： 故障发生时产生 相移; 式中翁½ ） = "^即为衰减直流分量 E τ分别为其初始幅值靡时间常数。
本发明方法 :的主要原理
(1 ) 设电力系翁 iE常 ¾行犹态下电流信号 io为- 当电力系统：出现故障时， 系统 调葡参数发生突变 故障电直产生基波幅值 攀 1:相位 ft的改变 系统电感具有掷制电流突变酌特 tt 因
(：2)'对敏障信号 Λ迸行 ADC采样 故障信号 在靈 个 样点¾的幅值
此
½c(iV) 戲 ^ Β + λΜϊ
1) ^ Α^ϋΒζωζ ― t)M + φ + β) + Β +卵― 1) ?
險关.藥， 从而达到去除故障信号中衰減直流分量的目的。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效 *：
计算量 Φ常小旦歩骤简舉
(2)本发 方法采 ffi三个逯续采样点的数据窗即可实現去 ft—个: ί衰减直纖分量， 故该方法的延时较小， 仅.为 Α、
甲 t 。
下面结会实施翻及附！議对本发明作迸- 歩详细的維逑 s 但本发明翁卖施方 式不醒于 |¾。 如漏 ！ 所示为本实施鋼的电力蒸統单相錢路匿， 其中等效电阻 - 3,150, 电感 £ = '0,«63?Ή 电压 = 23ίΜ0 电£¾= 228 50 系统鍾率户: 50Η:。 Φ -0.0% If 电力系纖输电纖籍中点 （F点) ¾发生短瞎接墙故障， 输电
A端对故障电镞信号迸行 A C采样。 本实纖御去除在输电幾鏺 A端采 集到翁故障信号中的衰滅直《分量翁方法 包括¾下歩骤
(！ )采集电力系統輸电线路 IP点处发生翁障时出现的故障信号 其中采集
¾翁敏障信号 Λ为
1ι =. Aicmimt 4-夢 + β) + Be '？.
其中， 为敢障信号的幅鏟， 系统角频率& = 2π ', 为初始.相角 为故 障信号浚生的.相移 和 分麵为衰减直 ¾分量的幅值和时间常数
(2) 对歩骤 (I) 中釆集前故陣信号 /i进行 ADC采样； 得到救障信号 在 每个雜样点处 幅爐； 其中采样时闽闻隔 ai¾ 200μ¾, 纖集到的故障信号在第 Ν 个泶样点处的信号幅值为稱
(3) 対歩骤 £2) 中采桴得到的故障信号 ^在各个是用点处的幅値进 .行以 下公式的计算；
i } ~ K | /I;i } -/t - 1) lt(N + i)^ = 2 3, …，
其中 为故障信号的持续时闻 I綱、 ( 1>分¾为敢障信号 h ^Μ Ν-ί , Ν、 . 4个采样点 &的幅 fi,. 1):、 . Λ^Ρ/^Α^ )是以第 个;！样 点为中心的三个连续釆样点购数摇窗; 4( ^为故障信号 在第 ^个采样点处 (第 —个和最后一个采样点除外 ) 去除; t«直流分量后前信号論幅值 最样时飼间 讓 为 2哪 ^-] (2-2€0$(ωΔί))-253,38« ：三个连续酌采样值 ¾^〗) ί舰 &
(4)通过歩骤（3 ) 轉到故障信号 h在每个采用鹿处翁障衰减直流分量 t 翁信号曲幅 最翁得到如圈 2中实线所示的去龜衰减直流分量后的信号 。
如腦 .2所示， 其中虚截哪为通过上逑方法去除的衰减直流分量信
如環 3 所示， 其中處线为采用全波傳氏«法直接对故障信号的基被幅儀隱 行计爆的缝果， 在敌障 W段内存 ffi翁太幅度的握荡误差, 且需要 g过几个屑被 才能 ft敛于稳态儘。 其中实载为先采用本发明方法得到去除衰滅直流分量隨信 号 再 ¾用全波傅 ¾算法对信号 脑 ¾波幅値 ¾行计算酌结果 在教障时段 内 /L乎不 在振荡 , 盟：能迅逮救:敛于稳态值《
本实施例方法仅.采用三个连续采样值的数据窗口即可实现去餘一令采样点 衰 m直流信号的幅 是遞 a数据窗中 个连赎采样種的续性组合得到 ά 5ι 要迸行的运算汉为三次加减法和 次乘法 s箅， 计算量攀常小
上迷实施铜为本发明较佳的实：施方式， 但本爱明的讓方式并不受上逮实 施例的限制，其他的任 ¾:未营离本发明的精神实観与原理下所作的改变、修饰、 替代、组合、筒化， 狗座为等效 置换方式 無包含在本发明的保护范围之内。
Claims
1、 一种去餘电力系统故障信号中衰减直流分量的方法 其特 在于 β括 TF歩骤.：
(!)采集电力簾纖中細故障信号 i;
(2) :爱集到的故障信号 /t迸行 «样， 得到故障信号 Λ在每个采样点的幅
l-l C2~2cos(^At}), 其中 系续爾頻率， ¾:¾故鋒信号的持续时间， ^为 采样时阒 隔;：
ΜΝί:)、 ^ 靡^： - 分别为滅：障信号^在第^ Ν、 -〖个采 点处的 麵僮 它们是以第 η个采样点为中心的: 个连续采靜点的数麵窗； /2 V)为敫障
(4)通过歩儺 (3) 得到故障;自号 在每今来榉点 饞衰减直 ¾分量 后他信号纏值， 最終得到去餘衰滅直滅分量后翁信号 h。
2、 根攝权利要求 1所逑的去除电力暴缠故障信号中衰减直流分量的方法， 其特征 于，其中歩骤（3.》中≡个连续餘采祥值 im&w+wum 为.线¾关系'。
3、 根据敉润要求 新述 ®去隱电力系统故障信号中衰减直流分纛的方 :Ε常信号 为 : '
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