[发明专利]一种基于曲线拟合的智能开关控制器快速跳闸算法

说明书

本发明提供了一种基于曲线拟合的智能开关控制器快速跳闸算法，包括数据采集、数据计算以及数据对比，每个工频周期，仅需要采样3个数据点，就可以计算出电压或电流的幅值。相比于FFT算法，采样时间缩短为原来的1/10左右，故障跳闸出口时间能够控制在10ms以内。解决了智能开关控制器保护跳闸出口时间慢的问题。

技术领域

本发明涉及配电网控制技术领域，尤其涉及一种基于曲线拟合的智能开关控制器快速跳闸算法。

背景技术

智能开关控制器是安装在配电网上的智能终端设备。当配电网中某条线路发生故障时，智能开关控制器需要根据电网电流幅值，识别故障并跳闸，以切断故障线路。目前广泛应用的电网电流幅值的计算方法是快速傅里叶变换(FFT)算法。

FFT算法需要采集一个工频周期的电压、电流，采样时间为20ms，加上FFT 算法本身的耗时，和跳闸继电器动作时间，故障跳闸出口时间为35ms左右。

这种方法的缺点是：采样时间长，FFT算法复杂，需要大量的卷积计算，增加算法运行时间。这样造成的不良后果是，延长了配电网故障跳闸的时间，容易使故障扩大，不仅影响配电网本身的稳定性，也容易造成人身伤害。

所以，如何提供新的智能开关控制器快速跳闸算法，缩短采样时间，缩短故障跳闸出口时间是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题，对于行业发展具有很大的应用前景。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于曲线拟合的智能开关控制器快速跳闸算法，解决了智能开关控制器保护跳闸出口时间慢的问题，具体方案如下：

一种基于曲线拟合的智能开关控制器快速跳闸算法，包括如下步骤，

第一步：采集数据

1-1：以设定的采样频率f_s采集电网电流值，连续采集多个数据z1、 z2…zn；

第二步：按以下算法计算所述采集数据的电流幅值A；

2-1电网电流为正弦波，周期T＝0.02s，采样间隔为t₁＝0， t₂＝Δt，t₃＝2×Δt；

2-2：x轴坐标公式：

2-3：y轴坐标公式：

2-4：将t₁、t₂、t₃带入步骤2-2和步骤2-3的公式，可以获得3个样本点 (x₁,y₁,z₁)、(x₂,y₂,z₂)、(x₃,y₃,z₃)；

2-5；点(x₁,y₁,z₁)、(x₂,y₂,z₂)、(x₃,y₃,z₃)构成一个平面，求该平面的单位法向量(n_x,n_y,n_z)；

2-6；根据下式求解电流幅值A：

第三步：判定启动保护跳闸

3-1：判定根据数据z₁,z₂,z₃计算所得的电流幅值A1，如A1超出预置定值B，则启动保护跳闸，如未超过预置定值B，执行下述步骤；