[发明专利]基于窄带滤波的变数据窗基波相量求取方法

权利要求书

1.一种基于窄带滤波的变数据窗基波相量求取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）、利用互感器对被保护设备的电流或电压进行采样，获得连续采样序列 ，其中设N为采样信号每基波周期T内的采样点数，采样间隔 ，每隔获得一个新的采样点数据；

（2）、依据采样序列的值，进行故障启动判断；若系统正常运行，则持续按步骤（1）进行采样，若判定系统发生故障，则故障采样计数器启动，在计数器未满时，按步骤（1）继续采样，当计数器满后，进入步骤（3）；

（3）、利用1/4周期的短数据窗相量估计算法求得相量的实部                                                  和虚部   ，由实部   和虚部   近似得出输入电流或输入电压基频分量的表达式：

            （1）；

（4）、在公式（1）中，令和，得到窄带滤波器的输出初值为和，其中窄带滤波器的差分方程如下：

                   （2），

其中以基波频率为通带中心频率，设通带中心角频率为，采样间隔为，   ，   ，R为极点半径，将原始采样点序列和初值、代入公式（2）所示的差分方程，得到经过窄带滤波器的采样值输出序列；

（5）、将序列作为输入序列，再次使用1/4周期的短数据窗相量估计算法得到相量的实部   和虚部   ，从而得到相量的精确有效值和相位，进行保护逻辑判断;

（6）随着采样点数的增加，重复进行步骤（4）和步骤（5），其中步骤（4）中输出初值已由前步滤波器输出得出，步骤（5）使用的相量估计算法按如下方法选择：当故障采样计数器已满而未满时使用1/2周期数据窗，当计数器已满而未满时使用3/4周期数据窗，当计数器大于时使用整周期数据窗。

2.根据权利要求1所述的基于窄带滤波的变数据窗基波相量求取方法，其特征在于：所述的变数据窗相量估计算法以最小二乘法为基础设计，对应数据窗为1/4周期、1/2周期、3/4周期和整周期下的相量估计算法公式分别为：                （3）

             （4）

             （5）         

               （6）。

3.根据权利要求2所述的基于窄带滤波的变数据窗基波相量求取方法，其特征在于：最小二乘法的系数矩阵的计算公式为   ，其中为数据窗长度。

4.根据权利要求1所述的基于窄带滤波的变数据窗基波相量求取方法，其特征在于：所述的窄带滤波器利用Z平面零、极点配置法设计。