[发明专利]一种抽水蓄能静止变频器升压变差动保护幅值算法

说明书

本发明公开了一种抽水蓄能静止变频器升压变差动保护幅值算法。通过电机侧电压实时测频并更新，并根据电压频率确定傅里叶计算点数和计算步长，再根据傅里叶计算步长和上一次参与傅里叶运算的采样序列确定下一个参与运算的采样序列，并采用插值方法计算下一个参与傅里叶运算采样序列的电流值，再根据当前计算点数采用傅里叶公式计算电流幅值；该算法提高计算精度、提高保护响应速度的有益效果。

技术领域

本专利涉及宽频率变化范围下的变压器差动保护技术。

背景技术

大型抽水蓄能电站水泵工况下运行时大都采用静止变频器(Static FrequencyConverter，SFC)启动方式，采用高低高结构的静止变频器是输出频率逐渐增大的电压信号通过升压变压器施加在电机定子上，将电机拖至额定频率直至并网。当静止变频器输出电压频率高于某规定值(如5Hz，本文以5Hz为例)时，变压器串入回路中开始工作,因此在电机启动过程中，变压器工作频率范围很宽，常规差动保护方式中电流幅值计算的方式不再适用。

故，需要提供一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

发明目的：提供一种抽水蓄能静止变频器升压变差动保护幅值算法，能够在频率宽范围变化时如何采用傅里叶公式计算电流幅值，保留差动保护快速反应的优点；并且在频率宽范围变化时幅值算法优化以保证差动保护的响应速度。

技术方案：为了达到上述目的，本发明抽水蓄能静止变频器升压变差动保护幅值算法可采用以下技术方案：

一种抽水蓄能静止变频器升压变差动保护幅值算法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、通过变压器副边电压计算频率，并实时更新；

(2)、根据频率确定傅里叶计算点数和计算步长；

(3)、根据傅里叶计算步长和上一次参与傅里叶运算的采样序列确定下一个参与运算的采样序列；

(4)、采用插值的方法计算下一个参与傅里叶运算的采样序列的电流值；

(5)、根据当前计算点数采用傅里叶公式计算电流幅值，对于电流幅值根据当前周期值和一个周期内参与傅里叶运算的点数采用傅里叶公式进行。

采用上述技术手段，本发明的优点是：

1、在频率宽范围变化时通过频率自动跟踪使得傅里叶公式在频率宽范围变化时得以应用，使差动保护的快速性得以体现。

2、参与傅里叶运算的采样序列电流值通过插值公式计算提高计算精度。

3、在不同频段中每个傅里叶计算周期采用不同的计算点数进行计算，最大限度的缩短了故障判断时间，提高了保护的快速性。

附图说明

图1为全波数字测频示意图

图2为傅里叶计算点与采样点之间的插值计算

图3为中断子程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的实施例做详细说明。

请结合图3所示，本发明公开的抽水蓄能静止变频器升压变差动保护幅值算法在控制器中断子程序中进行，该算法包括如下步骤：

第一步：通过变压器副边电压(电机机端电压)计算频率，并实时更新

数字测频方式有全波数字测频、半波数字测频、1/4波数字测频等方式。以全波数字测频为例，其基本原理是检测二个相邻上升沿过零点的时间间隔。过零点判断可以通过电压信号的采样值确定；设被测频信号连续二个采样值分别为u_(y-1)、u_(y)，则上升沿过零点判断条件为：