[发明专利]高速采样的间断角闭锁差动保护数值方法

摘要

高速采样的间断角闭锁差动保护数值方法，采样速率大于或等于2400Hz，步骤如下：交流采样、含角差转换的差流计算、计算差流微分、对差流微分值进行滤波并取绝对值、浮动门槛计算、波宽和间断角计算、小扰动保持措施、补偿角差值计算、差动判断。本发明从理论上给出对应数值算法的动作门槛，利用涌流的物理特征，直接、快速、正确地区分涌流与故障电流，达到在变压器空投、内部故障、外部故障切除，或涌流情况下能快速动作，提高了变压器保护在选择性、可靠性和灵敏度等方面的性能，同时增加了小扰动保持措施，使本方法可以在小电流信号情况下有效防止采样噪声和数值算法舍入误差影响，进一步保证了差动保护可靠动作。

主权项

1、高速采样的间断角闭锁差动保护数值方法，采样速率大于或等于2400Hz，对应采样频率每周波至少48点，其包括如下步骤：(1)、交流采样：获得变压器各电压等级侧的电流采样；(2)、含角差转换的差流计算：n采样点的差电流in=Σj=1Ni(j,n),]]>其中，N为变压器所有分支的个数，i(j，n)表示n采样点经过角差转换的第j个变压器分支的采样电流；(3)、计算差流微分：n采样点的差电流微分值id_n＝i_n-i_n-1；(4)、对差流微分值进行滤波并取绝对值：idn′=|Σi=03idn-1|;]]>(5)、浮动门槛计算：浮动门槛i_TH(n)＝max(λ·max(id_m′)，i_THF)，m∈[1，n]，且m为整数，其中λ：固定系数，取值范围为[0.1，0.4]，i_THF：固定门槛的标么值，其取值范围为[0.1，0.3]，每个id_n′对应一浮动门槛i_TH(n)；(6)、波宽和间断角计算：一个采样波内，设每周波的采样点数为N_sam，连续的id_n′值大于对应浮动门槛i_TH(n)的点数分别计为a₁，a₂，...，a_i，与其对应的各个波宽分别为连续的id_n′值小于对应浮动门槛i_TH(n)的点数分别计为b₁，b₂，...，b_j与其对应的各个间断角分别为上述式子中i、j均为正整数；(7)小扰动保持措施：设置一抗扰动角度值θ_min，θ_min的取值范围为[5°，15°]，设连续的id_n′值小于对应浮动门槛i_TH(n)的点的个数为c，若c满足不等式(I)：则将这c个点视为小扰动，并将这c个点以及这c个点的后一波宽的数值计入这c个点的前一波宽的数值中去；设连续的id_n′值大于对应浮动门槛i_TH(n)的点的个数为d，若d满足不等式(II)：则这d个点视为小扰动，并将这d个点以及d个点的后一间断角的数值计入前一间断角的数值中去，上述式子中，N_sam为每周波采样点数；从波形的起始位置开始，在满足不等式(I)、(II)的采样点依次交替出现的情况下，在上述的采样点范围内，如果不等式(I)先成立，则将上述满足不等式(I)、(II)的采样点全部计入前一波宽的数值中去，否则将这些采样点全部计入前一间断角的数值中去；(8)、补偿角差值计算：相邻的两个采样点id_n-1′、id_n′，分别满足不等式id_n-1′＞i_TH(n-1)和id_n′＜i_TH(n)，并且它们分别被计入波宽和间断角的数值中，则通过插值计算得当前波宽补偿角θcomB=θsam·|idn-1′-iTH(n-1)||idn-1′-idn′|,]]>将θ_comB加入当前波宽的数值中去；如果i_dn-1′、id_n′分别满足不等式id_n-1′＜i_TH(n-1)和id_n′＞i_TH(n)，并且它们分别被计入间断角和波宽的数值中，通过插值计算得当前间断角补偿角θcomJ=θsam·|idn-1′-iTH(n-1)||idn-1′-idn′|,]]>将θ_comJ加入当前间断角的数值中去，上述等式中，N_sam为每周波采样点数；(9)、差动判断：判断一周波内的最大波宽值是否大于115°，如果不大于115°，则闭锁差动，如果大于115 °，则判断该周波内的最大间断角是否小于70°，如果该间断角不小于70°，则闭锁差动，如果小于70°，则开放差动。