[发明专利]基于采样扰动过滤的就地化变压器保护抗干扰方法

说明书

本发明公开了一种基于采样扰动过滤的就地化变压器保护抗干扰方法，采用至少为保护实际采样速率的四倍的高速采样获取模拟量信息，对模数转换后的采样值进行采样扰动过滤，利用采样斜率的变化进行异常波形识别，采样扰动过滤后与HSR环网接收数据进行数据同步，数据同步后给本子机保护算法使用，同时通过HSR环网发送至其他子机。本发明响应速度快，适应性强，抗干扰算法直接在采样值处理环节，与HSR环网数据以及保护算法均没有关系，不影响就地化变压器保护算法。

技术领域

本发明涉及一种基于采样扰动过滤的就地化变压器保护抗干扰方法，属于继电保护技术领域。

背景技术

以“采样数字化、保护就地化、元件保护专网化、信息共享化”为特征的就地化保护新技术是未来国家电网公司智能变电站的主要技术方向。低功耗芯片集成技术、光纤通信技术的发展，以及装置电磁兼容、高防护、热设计等关键技术的突破，为就地化保护方案的实施提供了技术基础。就地化保护贴近一次设备就地布置，采用电缆采样、电缆直接跳闸，减少电缆长度及中间环节，提升继电保护的速动性和可靠性；基于接口标准化设计，采用标准连接器，实现保护装置的工厂化调试、模块化安装和更换式检修，减少二次设备安装、调试和检修时间，提升工作质量和效率，缩短停电时间。

参见图1，变压器保护由多个保护子机通过独立的双向双环网连接构成，保护子机按侧配置。变压器保护子机采集本侧的模拟量和开关量，输出本侧开关的分相跳闸出口。变压器保护子机通过元件保护HSR环网接收其他保护子机采集的模拟量和开关量信息，各保护子机独立完成所有保护功能。保护子机贴近一次设备就地布置，容易受到一次设备操作以及地网干扰的影响，使得采样数据出现扰动，其采样数据不仅要给本子机保护使用，也要通过通信方式给其他子机使用，如果不进行算法出理在干扰情况下采样数据异常极容易导致变压器保护多子机误动。

所以目前现状来看，就地化变压器保护需要有一种抗干扰的算法，来解决采样扰动对保护算法的影响，以提高就地化变压器保护的可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于采样扰动过滤的就地化变压器保护抗干扰方法，以满足就地化变压器保护对于电磁兼容方面可靠性的要求。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于采样扰动过滤的就地化变压器保护抗干扰方法，包括以下步骤：

1)就地化采样电流电压数据；

2)对所述步骤1)的采样数据进行异常扰动判别；

3)对采样异常数据进行插值处理；

4)同步输出就地化采样数据与外部输入HSR数据。

前述的步骤1)中，采用多个AD模数转换芯片采样电流电压数据，多个AD模数转换芯片采用多组并发的转换控制及数据读取方式，转换开始同时使能AD模数转换芯片的繁忙指示信号，当AD模数转换结束后实时获取相应的采样数据，模数转换如下：

其中，S_o为AD转换后输出数字量，V_i为输入电压模拟量，V_max为电压输入范围。

前述的步骤1)中，就地化采样速率至少为保护实际采样速率的四倍，延迟1～4个采样数据窗。

前述的在采样过程中实时监测AD模数转换芯片电源及采样通信过程，在AD模数转换芯片电源偏低或采样通信异常时，标记采样错误标志。

前述的步骤2)中，对采样数据进行异常扰动判别，包括以下步骤：

21)、判断当前采样数据是否有效，判定方法如下：

其中，S_n为采样瞬时值，In为额定电流；