[发明专利]基于电气量计算的低频系统故障判断方法及继电保护装置

权利要求书

1.一种基于电气量计算的低频系统故障判断方法，其特征在于，所述低频系统故障判断方法包括以下步骤：

步骤S1：按照固定采样频率获取当前采样点的电气量瞬时值i_k并存储，然后结合历史采样点的电气量瞬时值使用采样值积算法计算电气量有效值I_k；

步骤S2：判断电气量瞬时值的绝对值|i_k|是否大于等于I_set*P,其中I_set为设定的动作阈值，P为比例系数；是则转到步骤S3，否则转到步骤S4；

步骤S3：判断电气量的有效值I_k是否大于等于I_set，是则转到步骤S5，否则转到步骤S6；

步骤S4：判断电气量的有效值I_k是否小于I_set，若否转到步骤S5；若是转到步骤S7；

步骤S5：将计时器t加1个采样间隔时间Δt，然后转到步骤S8；

步骤S6：将计时器t减1个采样间隔时间Δt，然后转到步骤S1进行下一采样点的电气量计算；

步骤S7：将计时器t清零，然后转到步骤S1进行下一采样点的电气量计算；

步骤S8：判断时间计时器t是否大于等于设定的动作时间t_set，若是则判断低频系统故障，输出电气量动作标志；否则，转到步骤S1进行下一采样点的电气量计算。

2.根据权利要求1所述的基于电气量计算的低频系统故障判断方法，其特征在于：

所述步骤S1中的固定采样频率不低于1000Hz。

3.根据权利要求1所述的基于电气量计算的低频系统故障判断方法，其特征在于：

对于20Hz的低频系统，所述固定采样频率设置为1200Hz。

4.根据权利要求1或3所述的基于电气量计算的低频系统故障判断方法，其特征在于：

步骤S1中的采样值积算法，包含两采样值积算法、三采样值积算法。

5.根据权利要求4所述的基于电气量计算的低频系统故障判断方法，其特征在于：

在步骤S1中，采用两采样值积算法计算电气量有效值；

对于20Hz低频系统，两采样值算法时间窗为6个采样周期。

6.根据权利要求1所述的基于电气量计算的低频系统故障判断方法，其特征在于：

在步骤S2中，比例系数P的取值范围为：

7.根据权利要求6所述的基于电气量计算的低频系统故障判断方法，其特征在于：

P取值为1。

8.根据权利要求1所述的基于电气量计算的低频系统故障判断方法，其特征在于：

在步骤S8中，电气量判据动作既可以用于直接动作跳闸，亦可作为中间变量去参与其他保护逻辑。

9.一种利用权利要求1-8任一项权利要求所述的基于电气量计算的低频系统故障判断方法的继电保护装置，包括电气量采样模块、电气量有效值计算模块；其特征在于：

所述继电保护装置还包括电气量瞬时值判断模块、电气量有效值判断模块、计时器、电气量判据动作模块；

所述电气量采样模块按照固定采样频率获取当前采样点的电气量瞬时值i_k并存储；所述电气量有效值计算模块采用采样值积算法计算电气量有效值I_k；

通过电气量瞬时值判断模块以及电气量有效值判断模块分别判断电气量瞬时值、电气量有效值与动作阈值的大小关系；

根据电气量瞬时值判断模块以及电气量有效值判断模块输出的判断结果和计时时间，确定通过电气量采样模块采集下一采样点的电气量瞬时值，或者通过电气量判据动作模块输出电气量动作标志。

10.根据权利要求9所述的继电保护装置，其特征在于：

在电气量瞬时值判断模块以及电气量有效值判断模块与动作阈值的对比分析中，

当前电气量瞬时值的绝对值小于设定的动作阈值与比例系数的乘积，同时电气量有效值也小于设定的动作阈值时，将计时器清零，通过电气量采样模块采集下一个采样点的电气量瞬时值；

当前电气量瞬时值的绝对值小于设定的动作阈值与比例系数的乘积，但电气量有效值大于等于设定的动作阈值时，将计时器加1个采样间隔时间Δt；然后判断计时器时间t是否大于等于设定的动作时间t_set，如果是，则由电气量判据动作模块输出电气量动作标志，否则通过电气量采样模块采集下一个采样点的电气量瞬时值；

当前电气量瞬时值的绝对值大于等于设定的动作阈值与比例系数的乘积，同时电气量有效值大于等于设定的动作阈值时，将计时器加1个采样间隔时间Δt；然后判断计时器时间t是否大于等于设定的动作时间t_set，如果是，则由电气量判据动作模块输出电气量动作标志，否则通过电气量采样模块采集下一个采样点的电气量瞬时值；

当前电气量瞬时值的绝对值大于等于设定的动作阈值与比例系数的乘积，但电气量有效值小于设定的动作阈值时，将计时器减1个采样间隔时间Δt，然后通过电气量采样模块采集下一个采样点的电气量瞬时值。