[发明专利]插值式采样值保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于微机保护装置的插值式采样值保护方法，属于电力系统的继电保护技术领域。

背景技术

 20世纪90年代以来，随着微机保护装置的大量推广使用，采样值相关的保护原理也逐步得到研究与应用。采样值相关的保护原理直接利用离散的瞬时采样值来构成保护判据，是微机保护特有的一种保护形式。目前应用较多的采样值保护原理主要是采样值差动保护，其基本原理是：取连续R点的数据窗，利用每个采样点的采样值进行逻辑判断，如果数据窗内有S点满足动作条件，则认为是故障，动作出口。与传统的相量差动保护相比，采样值差动保护具有抗干扰数据能力强、动作速度快等优点，但是也存在动作模糊区大、精确度低等缺点，使得采样值差动保护不能够脱离相量差动保护独立运行，只是作为相量差动保护的一个有益的补充，所起到的作用非常有限，从而影响其推广应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是传统的采样值保护动作模糊区大，动作精度低的问题。本发明提供的插值式采样值保护方法，通过对正弦交流信号的离散化采样值序列进行插值计算，能够消除动作模糊区，具有动作精度高、速度快、可靠性高的特点，可以作为正弦交流信号通用的过量保护和欠量保护，应用场合广泛，具有良好的应用前景。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种插值式采样值保护方法，包括以下步骤，

步骤一，设置插值式采样值保护的定值，包括一个用户可整定定值                                               ，两个内部固定定值和。将定值传送给步骤四，将定值传送给步骤八；

步骤二，微机保护装置对正弦交流信号进行离散化采样，得到正弦交流信号的离散化采样值序列0，将采样值序列0传送给步骤三；

步骤三，根据步骤二传送的采样值序列0，对采样值序列0中每个采样值进行取绝对值运算，得到采样值序列1，将采样值序列1传送给步骤四；

步骤四，根据步骤三传送的采样值序列1和步骤一传送的定值，对采样值序列1中每个采样值进行减去运算，得到采样值序列2，将采样值序列2传送给步骤五；

步骤五，根据步骤四传送的采样值序列2，通过插值法计算采样值序列2的过零点，形成虚拟的过零点采样值。采样值序列2加上通过插值法形成的虚拟过零点采样值，构成采样值序列3，将采样值序列3传送给步骤六； 

步骤六，根据步骤五传送的采样值序列3，对采样值序列3，从当前点开始往前取连续W点的数据窗，数据窗的时间宽度为。在数据窗内，对采样值大于零的采样间隔时间进行累加运算，采样值大于零的累积时间为。将和传送给步骤七；

步骤七，根据步骤六中传送的和，计算值，将值传送给步骤八；

步骤八，根据步骤七中传送值和步骤一中传送的内部定值，对和进行比较，将比较结果传送给步骤九；

步骤九，根据步骤八传送的值和内部定值的比较结果进行保护逻辑判别，确定过量保护或者欠量保护的动作行为。

进一步，所述步骤一中，定值为采样值的比较门槛定值，内部定值为相位角定值，和与刚好满足条件的正弦交流信号有效值的关系为公式（1）和（2）：

                     （1）

                     （2）

内部定值为比率定值，当数据窗为正弦交流信号的半个周期或一个周期时，与的关系为公式（3）：

                   （3）

内部固定定值的取值范围为公式（4）：

                        （4）

内部固定定值的取值范围为公式（5）：

                        （5）

进一步，所述步骤二中，正弦交流信号的周期为T，频率为f，每周波采样点数为N，采样间隔时间可以为固定采样间隔时间，也可以根据正弦交流信号频率f自动调整采样间隔时间。采样值序列0可以是原始的采样值序列，也可以是一组或多组原始采样值序列经过线性运算得到的采样值序列。

进一步，所述步骤五中，所采用的插值法包括Lagrange 插值法、逐次线性插值法、Newton 插值法、Hermite 插值法、分段插值法和样条插值法。

进一步，所述步骤六中，数据窗取正弦交流信号的半个周期或一个周期。

前述的插值式采样值保护方法，其特征在于：所述步骤七中，值的计算方法为公式（6）：