【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于配電線路保護，涉及一種配電網快速電流保護方法與系統。
技術介紹
1、配電系統直接與用戶對接，是保證供電質量與用戶服務品質、提高電力系統運行效率的關鍵環節。目前國內城市配電網通常采用小電阻接地的放射或開環網絡進行供電，當發生故障時，易導致用戶供電中斷。此外，相較于輸電網，配電網更易發生故障，統計數據表明，用戶總停電時間的88％是由中低壓配電網故障引起的。因此，研究城市配電網保護對保障城市配電網安全運行、避免或減少故障引起的停電，促進城市經濟發展具有重要意義。
2、在配電網多層次趨勢日益明顯的情況下，縮短級差時間成為城市配電網保護亟待解決的問題，也是擴大多層次保護配置的根本。級差時間一般包括斷路器固有動作時間與保護動作時間，磁控斷路器動作快，極大地縮短了一次設備的動作時間，而過流保護仍采用傅氏算法計算電流有效值，并基于有效值與固定定值的比較實現保護判別，保護整組動作固有時間難以突破至40ms內。
3、現有技術文件1(cn114944647a-基于故障首半波采樣值比較的快速電流保護方法)采用全波傅式fft算法計算電流突變量的有效值，全波傅式fft算法需要一個周期的采樣點，并且當面對實際電流突變量信號存在頻率波動、噪聲及諧波影響時，該算法的精度表現較差。
技術實現思路
1、為解決現有技術中存在的不足，本專利技術提供一種配電網快速電流保護方法與系統，從電流的相量角度出發，考慮頻率波動及諧波影響因素，利用半周期電流采樣值計算電流有效值，僅需要半周期的采樣點
2、本專利技術采用如下的技術方案。
3、本專利技術的第一方面提供了一種配電網快速電流保護方法，包括：
4、實時監測電流信號的突變量信號，當監測到電流突變量信號后，基于電流突變量信號峰值對應的時刻和信號過零點對應的時刻確定電流突變量信號的實時頻率；
5、基于電流突變量信號的實時頻率，對電流突變量信號進行均勻諧波濾波和半周期采樣值調整預處理，并對預處理后的電流突變量信號，采用離散正交化斯托克韋爾變換得出電流突變量信號在時頻域的分布情況并提取電流突變量信號基波的實部和虛部，根據基波的實部和虛部計算出電流突變量信號的有效值；
6、電流突變量信號的有效值同時滿足多點增量比較的爬坡趨勢保護啟動判據及采樣值越限保護動作判據時，進行電流保護動作。
7、優選地，所述實時監測電流信號的突變量信號，當監測到電流突變量信號后，基于電流突變量信號峰值對應的時刻和信號過零點對應的時刻確定電流突變量信號的實時頻率，包括以下步驟：
8、實時監測電流信號的突變量信號im(n)，當監測到電流突變量信號im(n)后，對電流突變量信號im(n)進行余弦滑動濾波；
9、對濾波后的電流突變量信號，進行分段樣條插值與峰值估計，得到信號峰值對應的時刻，并進行線性內插與過零分析，得到信號過零點對應的時刻；
10、根據信號峰值對應的時刻、信號過零點對應的時刻計算電流突變量信號的實時頻率fc；
11、判斷計算得到的實時頻率fc與標準頻率f0之間的絕對差值是否滿足誤差要求，若滿足，則將fc作為電流突變量信號的實時頻率否則，采用標準頻率f0作為電流突變量信號的實時頻率
12、優選地，所述進行分段樣條插值與峰值估計，得到信號峰值對應的時刻，具體如下：
13、對濾波后的電流突變量信號im(n)進行半周期的采樣數據分析，基于電流突變量信號的幅值得出電流突變量信號的近似峰值i′p(n)；
14、采用分段樣條多項式在近似峰值i′p(n)前一個采樣點的幅值i′p(n-1)、后一個采樣點的幅值i′p(n+1)處對電流突變量信號im(n)插值，基于分段樣條插值法計算電流突變量信號實際峰值ip，ip對應的時間則為電流突變量信號實際峰值對應的時刻tp。
15、優選地，所述進行線性內插與過零分析，得到信號過零點對應的時刻，具體公式為：
16、
17、式中，tzc為過零點對應的時刻；
18、i′zc(n)<0且i′zc(n+1)>0，或i′zc(n)>0且i′zc(n+1)<0，或i′zc(n)＝0；
19、t′zc(n)和t′zc(n+1)分別是i′zc(n)和i′zc(n+1)對應的時刻；
20、i′zc(n)和i′zc(n+1)分別為濾波后電流突變量信號在第n個采樣點和第n+1個采樣點的幅值。
21、優選地，所述電流突變量信號的實時頻率fc的計算公式為：
22、
23、其中，tzc為信號過零點對應的時刻；
24、tp為信號峰值對應的時刻。
25、優選地，所述基于電流突變量信號的實時頻率，對電流突變量信號進行均勻諧波濾波和半周期采樣值調整預處理，并對預處理后的電流突變量信號，采用離散正交化斯托克韋爾變換得出電流突變量信號在時頻域的分布情況并提取電流突變量信號基波的實部和虛部，根據基波的實部和虛部計算出電流突變量信號的有效值，包括以下步驟：
26、基于電流突變量信號的實時頻率對電流突變量信號im(n)進行均勻諧波濾波和半周期采樣值調整預處理；
27、對預處理后的離散電流突變量信號im(n)進行快速離散正交化斯托克韋爾變換，得出電流突變量信號在時頻域的分布情況，選擇與基頻相對應的頻率分量信息，并將頻率分量信息輸出分解為正交分量，得到電流突變量信號基波的實部和虛部，進而計算出電流突變量信號的有效值。
28、優選地，所述基于電流突變量信號的實時頻率對電流突變量信號im(n)進行均勻諧波濾波的均勻諧波濾波函數具體如下：
29、
30、式中，h(z)、z分別為傳遞函數及z變換因子；fs是采樣頻率。
31、優選地，所述半周期采樣值調整預處理，包括：
32、對濾波后的電流突變量信號im(n)調整半周期數據采樣值，具體如下：
33、1)確定位移因子α：
34、
35、式中，f0是標準頻率；
36、2)假設參數γ＝|α|，在采樣值調整過程中，γ小于或等于0.5時，使用位移因子α確定調整后的采樣值，公式如下：
37、im(n)s＝c0im(n)+c1im(n+1)+c-1im(n-1)????(5)
38、式中，系數c0＝1-α2，c1＝0.5(1+α2)，c-1＝-1+α2；
39、im(n)s為第n個采樣點下調整后的電流采樣值；im(n)、im(n+1)、im(n-1)分別為第n、n+1、n-1個采樣點下電流采樣值；
40、γ大于0.5時，使用新的位移因子β和樣本參考點m確定調整后的采樣值，公式如下：
41、im(n)s的計算公式為...
【技術保護點】
1.一種配電網快速電流保護方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在于：
3.根據權利要求2所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在于：
4.根據權利要求2所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在于：
5.根據權利要求2所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在于：
6.根據權利要求1所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在于：
7.根據權利要求6所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在于：
8.根據權利要求6所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在于：
9.根據權利要求8所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在于：
10.根據權利要求6所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在于：
11.根據權利要求1所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在于：
12.根據權利要求11所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在于：
13.根據權利要求11所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在
14.一種配電網快速電流保護系統，利用權利要求1-13任一項所述的方法，其特征在于，所述系統包括：
15.一種終端，包括處理器及存儲介質；其特征在于：
16.計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現權利要求1-13任一項所述方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種配電網快速電流保護方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在于：
3.根據權利要求2所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在于：
4.根據權利要求2所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在于：
5.根據權利要求2所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在于：
6.根據權利要求1所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在于：
7.根據權利要求6所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在于：
8.根據權利要求6所述的一種配電網快速電流保護方法，其特征在于：
9.根據權利要求8所述的一種配電網快速電流保護...
【專利技術屬性】
技術研發人員：于同偉，田巍巍，王剛，喻正直，王雪瑩，代子闊，鄂振偉，閆振宏，趙宏炎，
申請(專利權)人：國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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