适用于馈线终端的计算相电压幅值与相位的方法及系统

申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。

申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。

授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。

发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。

专利优先权是指专利申请人就其发明创造第一次提出专利申请后,在法定期限内,又在中国以相同主题的发明创造提出专利申请的,根据有关法律规定,其在后申请以第一次专利申请的日期作为其优先权日,专利申请人依法享有的这种权利,就是优先权。

专利优先权的目的在于,避免在优先权日与实际申请日之间公开的技术内容影响本申请的新颖性和创造性。

专利优先权是指专利申请人就其发明创造第一次提出专利申请后,在法定期限内,又在中国以相同主题的发明创造提出专利申请的,根据有关法律规定,其在后申请以第一次专利申请的日期作为其优先权日,专利申请人依法享有的这种权利,就是优先权。

专利优先权的目的在于,避免在优先权日与实际申请日之间公开的技术内容影响本申请的新颖性和创造性。

专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。

[0009] 得到相电压的幅值之后,根据余弦定理也可以求出相电压的相位,如UA与UAB的夹 角为

[0010] 此种做法是建立在UO = O的基础上,而实际运行中UO肯定不为零,所以得出来的结 果并不精确。尤其是当发生接地故障时,零序电压较大,使用此种方法算出的相电压误差就 会更大,这样会对故障相别甚至故障类型产生错误的判断。

[0011] 相电压的相位计算是在幅值计算的基础上,如果幅值的精度都不能得到保证,则 相位的计算结果也会有很大误差。

[0012] 本发明的目的就是为了解决上述问题,提出了一种适用于馈线终端的精确计算相 电压幅值与相位的方法及系统,该方法及系统能够精确计算出馈线终端的相电压幅值与相 位,保证对故障相别以及故障类型判定的准确性。

[0015] 设定采样频率,馈线终端采集线电压Uab、Ucb和零序电压UO实际通道的采样点序 列;

[0016] 根据采集到的采样点序列,分别计算相电压Ua,Ub和Uc,形成相电压Ua,Ub和Uc三 个虚拟通道的采样点序列;

[0017] 根据上述实际通道与虚拟通道的采样点序列数据,采用全周傅里叶算法,分别计 算设定时间内的每一个实际通道和虚拟通道的实部与虚部;

[0018] 根据计算得到的每一个实际通道和虚拟通道的实部与虚部数据,分别计算相电压 Ua,Ub和Uc的幅值和相位。

[0019] 进一步地,所述根据采集到的采样点序列,分别计算相电压Ua,Ub和Uc,形成相电 压Ua,Ub和Uc三个虚拟通道的采样点序列,具体为:

[0020] 以线电压Uab、Ucb和零序电压UO为已知量,以相电压Ua,Ub和Uc为未知量,根据相 电压与线电压的关系式以及相电压与零序电压的关系式,对相电压Ua,Ub和Uc进行求解。

[0021] 进一步地,所述根据上述实际通道与虚拟通道的采样点序列数据,采用全周傅里 叶算法,根据每一个通道内的采样序列,分别计算设定时间内的每一个实际通道和虚拟通 道的实部与虚部的装置。

[0022] 进一步地,根据生成的相电压Ua,Ub和Uc虚拟通道数据,将故障时的相电压通道数 据生成到故障录波文件中。

[0024] 设置在馈线终端上,用于采集线电压Uab、Ucb和零序电压UO实际通道的采样点序 列的装置;

[0025] 用于根据采集到的采样点序列,分别计算相电压Ua,Ub和Uc,形成相电压Ua,Ub和 Uc三个虚拟通道的采样点序列的装置;

[0026] 用于根据实际通道与虚拟通道的采样点序列数据,采用全周傅里叶算法,分别计 算设定时间内的每一个实际通道和虚拟通道的实部与虚部的装置;

[0027] 用于根据计算得到的每一个实际通道和虚拟通道的实部与虚部数据,分别计算相 电压Ua,Ub和Uc的幅值和相位的装置。

[0028] 进一步地,所述用于根据采集到的采样点序列,分别计算相电压Ua,Ub和Uc,形成 相电压Ua,Ub和Uc三个虚拟通道的采样点序列的装置,具体为:

[0029] 以线电压Uab、Ucb和零序电压UO为已知量,以相电压Ua,Ub和Uc为未知量,根据相 电压与线电压的关系式以及相电压与零序电压的关系式,对相电压Ua,Ub和Uc进行求解。

[0030] 进一步地,所述用于根据上述实际通道与虚拟通道的采样点序列数据,采用全周 傅里叶算法,根据每一个通道内的采样序列,分别计算设定时间内的每一个实际通道和虚 拟通道的实部与虚部的装置。

[0031] 进一步地,还包括:用于根据生成的相电压Ua,Ub和Uc虚拟通道数据,将故障时的 相电压通道数据生成到故障录波文件中的装置。

[0033] 1.根据相电压和线电压的关系构建了新的虚拟通道序列,能够完整的得到相电压 通道的幅值和相位。

[0035] 3 .通过本发明方法,可将相电压的虚拟通道采样点添加到故障录波中,帮助供电 公司人员更好的进行故障分析。

[0036] 4.结合本发明方法,配电终端可将相电压和线电压的幅值、相位同时上送至主站, 帮助供电公司人员更直观的了解电力系统的运行状况。

[0042] 本发明提供了一种适用于馈线终端的精确计算相电压幅值与相位的方法,如图3 所示,包括以下步骤:

[0043] (1)设定采样频率,馈线终端采集线电压Uab、Ucb和零序电压UO实际通道的采样点 序列;实际通道是与后面的相电压(Ua,Ub,Uc)虚拟通道相对照的。Uab,Ucb和UO是实际存在 的有互感器和采样回路的通道;而Ua,Ub,Uc等3个通道,不存在采样回路,是根据前三个实 际通道的采样值构建而成的,所以称为虚拟通道。

[0044] ⑵根据采集到的采样点序列,分别计算相电压Ua,Ub和Uc,形成相电压Ua,Ub和Uc 三个虚拟通道的采样点序列;

[0053] 配电终端的AD芯片会采集Uab,Ucb,U0等实际通道的采样点序列,将Uab,Ucb和UO 通道的离散点按上述公式处理,可以得出Ua,Ub和Uc这三个虚拟通道的采样点序列。

[0054] (3)根据上述实际通道与虚拟通道的采样点序列数据,采用全周傅里叶算法,分别 计算设定时间内的每一个实际通道和虚拟通道的实部与虚部;

[0055] 实际通道与虚拟通道的采样点序列数据窗缓存至一周波时,即可通过全周傅里叶 算法求得这几个通道的实部与虚部。

[0059] Xr为Ua的实部,Xi为Ua的虚部,X⑹为Ua通道的采样序列,N为每周波的采样点数; 其他通道通过全周傅里叶也是相同算法,把式中的x(k)换为相应通道的采样序列,即可得 到不同通道的实部和虚部。

[0060] (4)根据计算得到的每一个实际通道和虚拟通道的实部与虚部数据,分别计算相 电压Ua,Ub和Uc的幅值和相位。

[0061] 假设A相电压实部为R,虚部为I,则A相电压的幅值为 ,Ub和Uc幅值同理 可得;

[0062] 假设相位以Uab作为基准,即Uab相位为0。设Uab的实部为r,虚部为i,则A相电压的 相位为:

[0064] 由上式得出的结果为弧度,若需转化为角度,则乘以(180AI)即可。Ub和Uc的相位 同理可得。

[0065] 另外,通过重新构建出的虚拟相电压通道的采样点,可以将故障时的相电压通道 生成到故障录波文件中。通过分析相电压波形,能够更容易对故障性质进行定位。

[0066] 配电终端可将相电压和线电压的幅值、相位同时上送至主站,帮助供电公司人员 更直观的了解电力系统的运行状况。

[0067] 上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范 围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不 需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

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