[发明专利]站域虚拟故障录波处理方法

权利要求书

1.一种站域虚拟故障录波处理方法，其特征在于，站内具备录波功能的设备按照自身的采样频率，录波启动条件执行本地录波；站域虚拟故障录波装置通过站域以太网通信网络，收集各设备的故障录波文件；由虚拟故障录波装置对上传的故障录波文件的采样时间偏差进行自适应修正后，由虚拟故障录波装置对上传的录波数据进行虚拟重采样处理，虚拟重采样频率基准选择任一故障录波文件采样频率，实现数据同步；最后由虚拟故障录波装置合成站域故障录波文件，该文件包含站域各间隔的故障录波数据。

2.根据权利要求1所述站域虚拟故障录波处理方法，其特征在于，所述上传的故障录波文件的采样时间偏差进行自适应修正的具体实现方法如下：

站域内各间隔的设备采用时钟同步，将各设备的故障录波文件中记录采样数据时间进行时间质量进行分类，时间偏差1ms的录波文件集合，记为同步集S；

将时间偏差1ms的录波文件集合记为不同步集AS；按如下优先级计算记录时间偏差：

(a)首先依据开关量计算时间偏差：对于不同步集AS中的录波文件a，在同步集S中寻找与之具有共同开关量通道的录波文件，记为s；共同开关量通道的判别依据为通道名称相同，以文件s的记录时间为基准，按开关量变位时间计算文件a与文件s的时间偏差，记为Δt；

(b)若无相同开关量通道，则按模拟量计算时间偏差：对于不同步集AS中的录波文件a，在同步集S中寻找与之具有共同模拟量通道的录波文件，记为b；共同模拟量通道的判别依据为通道名称相同并且相别相同；以文件b的记录时间为基准，按如下公式计算文件a与文件b的时间偏差：

式中：X、Y分别为故障录波文件a、b中的共同模拟量通道的数据；j为采样点序列号；n为采样点数；δ为采样点偏差数；maxbias为最大可能的时间偏差所对应的采样点数；ΔT为采样周期；Y[j]为故障录波文件b在第j采样点处的采样值；X[j-δ]为故障录波文件a在j-δ处的采样值；

上式本质是保持Y不变，不断移动X中的数据，直至两者的相关性最大，利用此时的δ值即可算出时间偏差bias；利用计算的时间偏差修正录波文件a中的起始录波时间，即完成时间偏差的修正。

3.根据权利要求2所述站域虚拟故障录波处理方法，其特征在于，所述虚拟重采样处理：选择一个故障录波文件作为采样基准，根据采样基准的采样频率选择重采样方法，如采样频率高于4kHz时选择线性插值重采样法，如采样频率低于4kHz时选择抽取插值重采样法。

4.根据权利要求3所述站域虚拟故障录波处理方法，其特征在于，所述线性插值重采样法：

对于模拟量，按下式计算：

式中，t^*为插值虚拟采样时刻，t-1、t分别为t^*前、后的物理采样时刻，i(t)为模拟量采样值；

对于开关量，按下式计算：

式中，t^*为插值虚拟采样时刻，t-1、t分别为t^*前、后的物理采样时刻，d(t)为开关量采样值；round()为四舍五入算子。

5.根据权利要求3所述站域虚拟故障录波处理方法，其特征在于，所述抽取插值重采样法：

对模拟量信号，依次进行L倍插值、数字低通滤波器h₁(k)、数字低通滤波器h₂(k)、M倍抽取；x(k)为输入信号序列，k为插值点数，其采样频率为f_s；h₁(k)为数字低通滤波器，将零值点变成插值样点；h₂(k)是抽取前用来防混叠失真的数字低通滤波器，两个数字低通滤波器都是工作在同一个抽样频率Lf_s上；

对开关量信号，先做L倍插值，在已知的相邻采样点之间插入(L-1)个采样值，所插入数值和前一个点相同；然后再做M倍抽取，这样就完成了开关量信号的重采样。