專利名稱：一種提高微機繼電保護(hù)裝置測量精度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域，涉及變電站綜合自動化系統(tǒng)的微機繼電保護(hù)裝置的采樣和信號處理技術(shù)。
背景技術(shù)：
微機繼電保護(hù)裝置主要根據(jù)電力系統(tǒng)中保護(hù)電量(電流、電壓、功率、阻抗和頻率等)的變化，來判斷當(dāng)前系統(tǒng)的運行狀態(tài)。當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，微機繼電保護(hù)裝置應(yīng)該迅速準(zhǔn)確地判斷是否為區(qū)內(nèi)故障而向斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中隔離。因此，電力系統(tǒng)中使用的微機繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。在微機繼電保護(hù)裝置的采樣模塊中，由于電壓互感器(PT)和電流互感器(CT)生成工藝的影響，各個采樣通道間存在差異性；同時由于采樣裝置存在采樣時間間隔，各個采樣通道之間不可避免的存在幅值誤差和相位誤差。這些因素都會影響保護(hù)電量的采樣和計算?，F(xiàn)有的技術(shù)一般采用變阻器等來調(diào)整幅值，運行時間長了器件老化，由此產(chǎn)生誤差；而對相位誤差，還沒有很好的校正方法，完全依賴于器件的精度。通常，微機繼電保護(hù)裝置的保護(hù)電流工作范圍為0.5A至100A，并且在整個工作范圍內(nèi)要求有不大于整定值的2.5％的精度。在這些要求下，當(dāng)輸入的保護(hù)電流較小時就要求采樣裝置有更高的精度；當(dāng)輸入的保護(hù)電流較大值時需要考慮電流互感器飽和非線性的影響?，F(xiàn)有的技術(shù)對于整個整定范圍統(tǒng)一處理，這就必然對電流互感器和CT變換電路提出更高的要求。另外，遙測量(如電壓、電流、功率、功率因數(shù)等)也有0.2％-0.5％的測量精度要求，需要盡可能地減少測量通道間相位產(chǎn)生的誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是給出一種提高微機繼電保護(hù)裝置采樣精度和計量精度的方法，此方法對各個保護(hù)電量采樣通道在軟件層進(jìn)行幅值校正和相位校正；同時采用分段變量程測量技術(shù)對輸入的同一保護(hù)電流信號在分段采樣后進(jìn)行無縫擬合，從而準(zhǔn)確的地反映電力系統(tǒng)中電氣量的變化。
本發(fā)明的特征在于，該方法是在微機繼電保護(hù)裝置中按以下步驟實現(xiàn)的
步驟(1)，在微機繼電保護(hù)裝置中設(shè)定以下各參數(shù)的值測量電壓幅值校正系數(shù)KUφ；測量電流幅值校正系數(shù)KImφ；I段保護(hù)電流幅值校正系數(shù)KIpφ_I；II段保護(hù)電流幅值校正系數(shù)KIpφ_II；測量電壓相位校正系數(shù)ejΔθφ；測量電流的相位校正系數(shù)ejΔαmφ；I段保護(hù)電流相位校正系數(shù)ejΔβpφ_I；II段保護(hù)電流相位校正系數(shù)ejΔβpφ_II；其中φ代表A、B、C三相；上述幅值校正系數(shù)由下式計算得出KUφ=Ue/Uφ;]]>KImφ=Ie/Imφ;]]>KIpφ_I=IS/Ipφ_I;]]>KIpφ_II=IS/Ipφ_II;]]>其中Ue為繼電保護(hù)測試儀向微機繼電保護(hù)裝置中的CPU板A/D端輸入的額定電壓信號的有效值；Uφ為所述CPU經(jīng)過A/D采樣、DFT或FFT處理后得到的測量電壓測量值的有效值；Ie為繼電保護(hù)測試儀向微機繼電保護(hù)裝置中的CPU板A/D端輸入的額定電流信號的有效值；Imφ為所述CPU經(jīng)過A/D采樣、DFT或FFT處理后得到的測量電流測量值的有效值；IS為由繼電保護(hù)測試儀向微機繼電保護(hù)裝置中的CPU板A/D端輸入的保護(hù)測試電流信號的有效值；Ipφ_I、Ipφ_II為所述CPU經(jīng)過A/D采樣、DFT或FFT處理后分別在I段采樣通道和II段采樣通道得到的保護(hù)電流測量值的有效值；各保護(hù)電量的相位校正系數(shù)由下式得出ejΔθφ=ej(θA-θφ);]]>
ejΔαmφ=ej(θA-αmφ);]]>ejΔβpφ_I=ej(θA-βpφ_I);]]>ejΔβpφ_II=ej(θA-βpφ_II);]]>其中θA為所述CPU經(jīng)過A/D采樣、DFT或FFT處理后得到的A相測量電壓的相位，θφ為所述CPU經(jīng)過A/D采樣、DFT或FFT處理后得到的各相測量電壓的相位；αmφ為所述CPU經(jīng)過A/D采樣、DFT或FFT處理后得到的各相測量電流的相位；βpφ_I、βpφ_II為所述CPU經(jīng)過A/D采樣、DFT或FFT處理后得到的各相保護(hù)電流在I段采樣通道和II段采樣通道得到的測量值的相位。
所述I段保護(hù)電流和II段保護(hù)電流分別來自于一個保護(hù)電流分段采樣電路的兩個輸出端，該采樣電路由微機繼電保護(hù)裝置中電量調(diào)理板內(nèi)的測量電流互感器(CT)，并聯(lián)于該互感器(CT)輸出端的由電阻(R1)、(R3)依次相串接后接地而形成的電阻分壓電路，并聯(lián)于電阻(R3)兩端且由電阻(R4)、電容(C2)構(gòu)成的阻容串接支路，串接于電阻(R1)一端與地之間由電阻(R2)、電容(C1)串接構(gòu)成的阻容串接支路構(gòu)成；I段采樣電流來自于電容(C1)的輸出端，在電流互感器(CT)輸出的測量電流信號較小時采用；II段采樣電流來自于電容(C2)的輸出端，在所選測量電流信號較大時采用；步驟(2)，通過所述電量調(diào)理板向所述CPU板輸入各保護(hù)電量未校正前的三相測量電壓 依次經(jīng)該電量調(diào)理板內(nèi)的由電壓互感器(PT)、電壓濾波放大器串聯(lián)形成的采樣通道后輸出到該CPU板的A/D信號輸入端，其中U·φ=2Ueejθφ;]]>未校正前的三相測量電流 依次經(jīng)該電量調(diào)理板內(nèi)的由電流互感器(CT)、電流濾波放大器串聯(lián)形成的采樣通道后輸出到該CPU板的A/D信號輸入端，其中I·mφ=2Imφejαmφ]]>未校正前的三相保護(hù)電流 依次經(jīng)該電量調(diào)理板內(nèi)的由電流互感器(CT)、電流濾波放大器串聯(lián)形成的分段采樣通道后輸出到該CPU板的A/D信號輸入端的保護(hù)電流I段、II段采樣通道，其中I段采樣通道的保護(hù)電流I·pφ_I=2Ipφ_Iejβpφ_I]]>II段采樣通道的保護(hù)電流I·pφ_II=2Ipφ_IIejβpφ_II]]>
步驟(3)，所述CPU板對步驟(2)所輸入的各保護(hù)電量進(jìn)行DFT或FFT變換；步驟(4)，所述CPU板對步驟(3)輸出的各保護(hù)電量按下式進(jìn)行幅值校正，得到幅值校正后的測量值U·φ′=KUφU·φ=2KUφUφejθφ;]]>I·mφ′=KImφI·mφ=2KImφImφejαmφ;]]>I·pφ_I′=KIpφ_II·pφ_I=2KIpφ_IIpφ_Iejβpφ_I;]]>I·pφ_II′=KIpφ_III·pφ_II=2KIpφ_IIIpφ_IIejβpφ_II;]]>步驟(5)，所述CPU板對步驟(4)輸出的各幅值校正后的各保護(hù)電量測量值進(jìn)行相位校正，得到相位校正后的測量值U·φ′′=U·φ′ejΔθφ=2KUφUφej(θφ+Δθφ);]]>I·mφ′′=I·mφ′ejΔαmφ=2KImφImφej(αmφ+Δαmφ);]]>I·pφ′′=I·pφ_I′ejΔβpφ_I=2KIpφ_IIpφ_Iej(βpφ_I+Δβpφ_I);]]>I·pφ′′=I·pφ_II′ejΔβpφ_II=2KIpφ_IIIpφ_IIej(βpφ_II+Δβpφ_II).]]>在所述步驟(5)之后要按下式對I段保護(hù)電流 II段保護(hù)電流 進(jìn)行分段擬合，以克服非線性影響； 式中，Is為進(jìn)行分段擬合而選定的系統(tǒng)參數(shù)；一般選取為I段采樣通道的最大量程的80％-90％。
經(jīng)過測試，使用本方法的微機繼電保護(hù)裝置，其電壓、電流保護(hù)精度均小于2.5％；電壓、電流測量精度均小于0.4％。


圖1.保護(hù)電流分段采樣電路原理圖；圖2.保護(hù)電流選取I段采樣通道示意圖；圖3.保護(hù)電流選取II段采樣通道示意圖；圖4.幅值校正前后測量值與實際值的關(guān)系圖a.校正前，b.校正后；
圖5.幅值校正前后保護(hù)電流I、II段測量有效值與實際有效值的關(guān)系曲線a.校正前，b.校正后；圖6.系統(tǒng)硬件原理框圖；圖7.電量調(diào)理板原理框圖；圖8.標(biāo)定各項校正參數(shù)的試驗方法的連接示意圖；圖9.采樣通道幅值校正系數(shù)計算流程圖；圖10.采樣通道相位校正系數(shù)計算流程圖；圖11.測量電壓校正過程示意圖；圖12.測量電流校正過程示意圖；圖13.保護(hù)電流校正過程示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)介紹。本發(fā)明包括(一)微機保護(hù)裝置變量程測量的分段采樣技術(shù)本發(fā)明采用變量程測量技術(shù)對輸入的同一保護(hù)電流信號進(jìn)行分段采樣。理論上可以分多段采樣，本發(fā)明采用分兩段采樣，即對同一保護(hù)電流信號，采用兩個采樣通道同時進(jìn)行采樣，分別稱為I段采樣通道和II段采樣通道，其電路原理圖如圖1所示。
其中I段采樣通道量程較小，精度高，能有效提高輸入信號較小時的信噪比；II段采樣通道量程較大，能有效地克服I段采樣通道飽和所帶來的影響。當(dāng)輸入信號較小時，采用I段采樣通道的數(shù)據(jù)，以得到較高的采樣精度，如圖2所示；當(dāng)輸入信號較大時，I段采樣通道出現(xiàn)飽和，故采用II段采樣通道的數(shù)據(jù)，以獲得滿足精度要求的測量量程，如圖3所示。
(二)采樣通道的軟件層幅值校正和擬合方法本發(fā)明對所有的采樣通道在軟件層進(jìn)行幅值校正；同時在幅值校正的基礎(chǔ)上，對同一保護(hù)電流信號的I、II段采樣通道進(jìn)行無縫擬合。在未校正前保護(hù)電量的測量值和實際值在幅值上存在較大誤差。以三相測量電壓為例，未校正前測量值和實際值矢量關(guān)系如圖4a所示；經(jīng)幅值校正后二者關(guān)系如圖4b所示。圖中， 是實際值， 是測量值，φ表示A、B、C相。
設(shè)定未校正前三相測量電壓信號的測量值為U·φ=2Uφejθφ]]>三相測量電流信號的測量值為I·mφ=2Imφejαmφ]]>
三相保護(hù)電流信號I段測量值為I·pφ_I=2Ipφ_Iejβpφ_I]]>三相保護(hù)電流信號II段測量值為I·pφ_II=2Ipφ_IIejβpφ_II]]>上式中，Uφ，Imφ，Ipφ_I，Ipφ_II均為有效值。
對所有采樣通道的測量值進(jìn)行幅值校正，即乘以幅值校正系數(shù)，得到幅值校正后的測量值為U·φ′=KUφU·φ=2KUφUφejθφ;]]>I·mφ′=KImφI·mφ=2KImφImφejαmφ;]]>I·pφ_I′=KIpφ_II·pφ_I=2KIpφ_IIpφ_Iejβpφ_I;]]>I·pφ_II′=KIpφ_III·pφ_II=2KIpφ_IIIpφ_IIejβpφ_II;]]>式中KUφ為三相測量電壓幅值校正系數(shù)；KImφ為三相測量電流幅值校正系數(shù)；KIpφ_I為三相保護(hù)電流I段幅值校正系數(shù)；KIpφ_II為三相保護(hù)電流II段幅值校正系數(shù)；φ代表A、B、C相。
在進(jìn)行幅值校正后，測量值與實際值的有效值相等，其關(guān)系如圖4b所示。
對于保護(hù)電流，當(dāng)未做幅值校正前，由于通道間差異的影響，I段和II段采樣通道測量值也不相等。經(jīng)過幅值校正后，I段采樣通道的測量有效值Ipφ_I和II段采樣通道的測量有效值Ipφ_II與輸入信號的實際有效值Ipφ的關(guān)系圖5所示。
在圖5a中，其中曲線1為I段采樣通道的測量有效值和實際有效值的比例曲線，其上部由于電流互感器飽和非線性的影響而略有彎曲；曲線2為II段采樣通道的測量有效值和實際有效值的比例曲線；曲線3為理想情況下測量有效值和實際有效值的比例曲線，斜率為1。經(jīng)過幅值校正后，各段曲線關(guān)系如圖5b所示。
從圖5b可以看出，經(jīng)過幅值校正后，為了避免曲線1非線性的影響，對輸入的保護(hù)電流可以按以下公式進(jìn)行分段擬合 式中，Is為進(jìn)行分段擬合而選定的系統(tǒng)參數(shù)。一般選取為I段采樣通道的最大量程的80％-90％。
(三)采樣通道的軟件層相位校正方法由于器件特性的不同，通常除系統(tǒng)采樣延時的誤差外，各采樣電量之間的相位也存在著誤差，并直接影響方向和距離等保護(hù)的精度和遙測量的精度。無論是否進(jìn)行幅值校正，本發(fā)明均可對所有的采樣通道在軟件層進(jìn)行相位校正。以幅值校正后的電量為例，得到相位校正后的測量值U·φ′′=U·φ′ejΔθφ=2KUφUφej(θφ+Δθφ)]]>I·mφ′′=I·mφ′ejΔαmφ=2KImφImφej(αmφ+Δαmφ)]]>I·pφ′′=I·pφ_I′ejΔβpφ_I=2KIpφ_IIpφ_Iej(βpφ_I+Δβpφ_I)]]>I·pφ′′=I·pφ_II′ejΔβpφ_II=2KIpφ_IIIpφ_IIej(βpφ_II+Δβpφ_II)]]>其中ejΔθφ為三相測量電壓相位校正系數(shù)；ejΔαmφ為三相測量電流相位校正系數(shù)；ejΔβpφ_I為三相保護(hù)電流I段相位校正系數(shù)；ejΔβpφ_II為三相保護(hù)電流II段相位校正系數(shù)；φ表示A、B、C相。
經(jīng)過相位校正后，理論上測量值和實際值的矢量還會存在一個一致性的系統(tǒng)延時的誤差，但該誤差對繼電保護(hù)的各種計算以及各項遙測量的測量精度無關(guān)，保護(hù)和測量的精度得到很大的提高。
(四)標(biāo)定各項校正參數(shù)的試驗方法本發(fā)明設(shè)計了標(biāo)定各項校正參數(shù)的試驗方法。
1、試驗條件(1)正常試驗大氣條件和額定參數(shù)要求，執(zhí)行GB/T 15145-94微機線路保護(hù)裝置通用技術(shù)條件。
(2)微機保護(hù)裝置本發(fā)明的微機繼電保護(hù)裝置硬件框圖如圖6所示。保護(hù)裝置主要由CPU板、電量調(diào)理板、通信接口、開關(guān)量輸入輸出板、顯示和鍵盤控制板組成。
各項電量信號接入微機繼電保護(hù)裝置中的電量調(diào)理板。在電量調(diào)理板中，電壓、電流信號經(jīng)過CT、PT變換，再經(jīng)過濾波放大處理后，進(jìn)行A/D采樣，如圖7所示。
(3)繼保測試儀接線方式微機繼電保護(hù)裝置與繼保測試儀的接線方式如圖8所示。
2、標(biāo)定幅值校正系數(shù)的方法(1)標(biāo)定電壓幅值校正系數(shù)的方法當(dāng)標(biāo)定幅值校正系數(shù)時，對于電壓采樣通道，由繼保測試儀給出額定電壓信號U·e=2Ueej0.]]>微機繼電保護(hù)裝置經(jīng)過采樣、DFT或FFT算法處理。計算得出各個通道信號的測量值U·φ=2Uφejθφ]]>其中，φ表示A、B、C三相。
將輸入的實際有效值Ue與測量有效值Uφ做比較，得到如下關(guān)系式Ue=KUφ×Uφ]]>由此得到測量電壓幅值校正系數(shù)KUφ=Ue/Uφ]]>(2)標(biāo)定測量電流幅值校正系數(shù)的方法對于所有的測量電流采樣通道，由繼保測試儀給定同一的額定電流信號I·e=2Ieej0.]]>微機繼電保護(hù)裝置經(jīng)過采樣、DFT或FFT算法進(jìn)行處理，計算得出測量電流通道的測量值I·mφ=2Imφejαmφ]]>其中φ表示A、B、C三相。
將輸入的實際有效值Ie與測量有效值Imφ做比較，得到如下關(guān)系式
Ie=KImφ×Imφ]]>由此得到測量電流幅值校正系數(shù)KImφ=Ie/Imφ]]>(3)標(biāo)定保護(hù)電流幅值校正系數(shù)的方法對于保護(hù)電流通道，因為要進(jìn)行擬合，所以繼保測試儀給出的測試電流為I·S=2ISej0.]]>微機繼電保護(hù)裝置經(jīng)過采樣、DFT或FFT算法進(jìn)行處理，計算得出保護(hù)電流I和II采樣通道信號的測量值I·pφ_I=2Ipφ_Iejβpφ_I]]>I·pφ_II=2Ipφ_IIejβpφ_II]]>其中，φ表示A、B、C三相。
將輸入的實際有效值IS與測量有效值Ipφ_I、Ipφ_II做比較，得到如下關(guān)系式IS=KIpφ_I×Ipφ_I]]>IS=KIpφ_II×Ipφ_II]]>由此得到I段采樣通道和II段采樣通道幅值校正系數(shù)KIpφ_I=IS/Ipφ_I]]>KIpφ_II=IS/Ipφ_II]]>由于是在給定輸入IS的基礎(chǔ)上對保護(hù)電流做幅值校正，而分段擬合時也是IS為擬合點，因此保護(hù)電流的分段擬合是連續(xù)(無縫)的。
各通道幅值校正系數(shù)軟件計算流程圖如圖9所示。
(4)標(biāo)定相位校正系數(shù)的方法當(dāng)進(jìn)行相位校正時，對于所有的測量電壓采樣通道，由繼保測試儀給定額定電壓信號U·e=2Ueej0,]]>同時對所有的電流采樣通道給定一個與測量電壓采樣通道同相位的額定電流信號I·e=2Ieej0,]]>微機繼電保護(hù)裝置經(jīng)過采樣、DFT或FFT算法進(jìn)行處理，分別得到U·φ=2Uφejθφ]]>
I·mφ=2Imφejαmφ]]>I·pφ_I=2Ipφ_Iejβpφ_I]]>I·pφ_II=2Ipφ_IIejβpφ_II]]>原則上可以任一電量的相位為基準(zhǔn)電量的相位，現(xiàn)考慮以A相測量電壓相位為基準(zhǔn)相位，將各相的相位與其做比較可以得出各采樣通道與A相測量電壓采樣通道的相位差。即Δθφ＝θA-θφΔαmφ＝θA-αmφΔβpφ_I＝θA-βpφ_IΔβpφ_II＝θA-βpφ_II由此分別得到各相電壓的相位校正系數(shù)ejΔθφ、各相測量電流相位校正系數(shù)ejΔαmφ、各相保護(hù)電流I段相位校正系數(shù)ejΔβpφ_I和保護(hù)電流II段相位校正系數(shù)ejΔβpφ_II，式中φ表示A、B、C三相。各采樣通道相位校正系數(shù)的軟件計算流程圖如圖10所示。
系統(tǒng)通過幅值校正和相位校正可提高微機繼電保護(hù)裝置的采樣精度，并進(jìn)一步提高基于各項采樣值計算的其它遙測量的精度。測量電壓信號完整的校正過程如圖11所示；測量電流信號完整的校正過程如圖12所示；保護(hù)電流信號完整的校正過程，如圖13所示。
權(quán)利要求
1.一種提高微機繼電保護(hù)裝置測量精度的方法，其特征在于，該方法是在微機繼電保護(hù)裝置中按以下步驟實現(xiàn)的步驟(1)，在微機繼電保護(hù)裝置中設(shè)定以下各參數(shù)的值測量電壓幅值校正系數(shù)KUφ；測量電流幅值校正系數(shù)KImφ；I段保護(hù)電流幅值校正系數(shù)KIpφ_I；II段保護(hù)電流幅值校正系數(shù)KIpφ_II；測量電壓相位校正系數(shù)ejΔθφ；測量電流的相位校正系數(shù)ejΔαmφ；I段保護(hù)電流相位校正系數(shù)ejΔβpφ_I；II段保護(hù)電流相位校正系數(shù)ejΔβpφ_II；其中φ代表A、B、C三相；上述幅值校正系數(shù)由下式計算得出KUφ=Ue/Uφ;]]>KImφ=Ie/Imφ;]]>KIpφ_I=IS/Ipφ_I;]]>KIpφ_II=IS/Ipφ_II;]]>其中Ue為繼電保護(hù)測試儀向微機繼電保護(hù)裝置中的(CPU)板A/D端輸入的額定電壓信號的有效值；Uφ為所述(CPU)經(jīng)過A/D采樣、DFT或FFT處理后得到的測量電壓測量值的有效值；Ie為繼電保護(hù)測試儀向微機繼電保護(hù)裝置中的(CPU)板A/D端輸入的額定電流信號的有效值；Imφ為所述(CPU)經(jīng)過A/D采樣、DFT或FFT處理后得到的測量電流測量值的有效值；IS為由繼電保護(hù)測試儀向微機繼電保護(hù)裝置中的(CPU)板A/D端輸入的保護(hù)測試電流信號的有效值；Ipφ_I、Ipφ_II為所述(CPU)經(jīng)過A/D采樣、DFT或FFT處理后分別在I段采樣通道和II段采樣通道得到的保護(hù)電流測量值的有效值；各保護(hù)電量的相位校正系數(shù)由下式得出ejΔθφ=ej(θA-θφ);]]>ejΔαmφ=ej(θA-αmφ);]]>ejΔβpφ_I=ej(θA-βpφ_I);]]>ejΔβpφ_II=ej(θA-βpφ_II);]]>其中θA為所述(CPU)經(jīng)過A/D采樣、DFT或FFT處理后得到的A相測量電壓的相位，θφ為所述(CPU)經(jīng)過A/D采樣、DFT或FFT處理后得到的各相測量電壓的相位；αmφ為所述(CPU)經(jīng)過A/D采樣、DFT或FFT處理后得到的各相測量電流的相位；βpφ_I、βpφ_II為所述(CPU)經(jīng)過A/D采樣、DFT或FFT處理后得到的各相保護(hù)電流在I段采樣通道和II段采樣通道得到的測量值的相位。所述I段保護(hù)電流和II段保護(hù)電流分別來自于一個保護(hù)電流分段采樣電路的兩個輸出端，該采樣電路由微機繼電保護(hù)裝置中電量調(diào)理板內(nèi)的測量電流互感器(CT)，并聯(lián)于該互感器(CT)輸出端的由電阻(R1)、(R3)依次相串接后接地而形成的電阻分壓電路，并聯(lián)于電阻(R3)兩端且由電阻(R4)、電容(C2)構(gòu)成的阻容串接支路，串接于電阻(R1)一端與地之間由電阻(R2)、電容(C1)串接構(gòu)成的阻容串接支路構(gòu)成；I段采樣電流來自于電容(C1)的輸出端，在電流互感器(CT)輸出的測量電流信號較小時采用；II段采樣電流來自于電容(C2)的輸出端，在所選測量電流信號較大時采用；步驟(2)，通過所述電量調(diào)理板向所述(CPU)板輸入各保護(hù)電量未校正前的三相測量電壓 依次經(jīng)該電量調(diào)理板內(nèi)的由電壓互感器(PT)、電壓濾波放大器串聯(lián)形成的采樣通道后輸出到該(CPU)板的A/D信號輸入端，其中U·φ=2Uφejθφ;]]>未校正前的三相測量電流 依次經(jīng)該電量調(diào)理板內(nèi)的由電流互感器(CT)、電流濾波放大器串聯(lián)形成的采樣通道后輸出到該(CPU)板的A/D信號輸入端，其中I·mφ=2Imφejαmφ]]>未校正前的三相保護(hù)電流 依次經(jīng)該電量調(diào)理板內(nèi)的由電流互感器(CT)、電流濾波放大器串聯(lián)形成的分段采樣通道后輸出到該(CPU)板的A/D信號輸入端的保護(hù)電流I段、II段采樣通道，其中I段采樣通道的保護(hù)電流I·pφ_I=2Ipφ_Iejβpφ_I]]>II段采樣通道的保護(hù)電流I·pφ_II=2Ipφ_IIejβpφ_II]]>步驟(3)，所述(CPU)板對步驟(2)所輸入的各保護(hù)電量進(jìn)行DFT或FFT變換；步驟(4)，所述(CPU)板對步驟(3)輸出的各保護(hù)電量按下式進(jìn)行幅值校正，得到幅值校正后的測量值U·φ′=KUφU·φ=2KUφUφejθφ;]]>I·mφ′=KImφI·mφ=2KImφImφejαmφ;]]>I·pφ_I′=KIpφ_II·pφ_I=2KIpφ_IIpφ_Iejβpφ_I;]]>I·pφ_II′=KIpφ_III·pφ_II=2KIpφ_IIIpφ_IIejβpφ_II;]]>步驟(5)，所述(CPU)板對步驟(4)輸出的各幅值校正后的各保護(hù)電量測量值進(jìn)行相位校正，得到相位校正后的測量值U·φ′′=U·φ′ejΔθφ=2KUφUφej(θφ+Δθφ);]]>I·mφ′′=I·mφ′ejΔαmφ=2KImφImφej(αmφ+Δαmφ);]]>I·pφ′′=I·pφ_I′ejΔβpφ_I=2KIpφ_IIpφ_Iej(βpφ_I+Δβpφ_I);]]>I·pφ′′=I·pφ_II′ejΔβpφ_II=2KIpφ_IIIpφ_IIej(βpφ_II+Δβpφ_II).]]>
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高繼電保護(hù)裝置測量精度的方法，其特征在于在所述步驟(5)之后要按下式對I段保護(hù)電流 II段保護(hù)電流 進(jìn)行分段擬合，以克服非線性影響； 式中，Is為進(jìn)行分段擬合而選定的系統(tǒng)參數(shù)；一般選取為I段采樣通道的最大量程的80％-90％。
全文摘要
本發(fā)明屬于變電站微機繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于，采用分壓電路對保護(hù)電流實行兩段保護(hù)，分別對應(yīng)于大、小兩種測量電流以提高精度，并對同一保護(hù)電流在分段采樣后進(jìn)行無縫擬合；同時對各個保護(hù)電流通道在軟件層按保護(hù)電量的額定值和實際值進(jìn)行幅值校正和相位校正。本發(fā)明正確地反映電力系統(tǒng)中各保護(hù)電量的實際變化，據(jù)此進(jìn)行校正，從而提高了測量精度。
文檔編號H02H7/26GK1917323SQ20061011277
公開日2007年2月21日 申請日期2006年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月1日
發(fā)明者吉吟東, 孫新亞, 金文光, 錢利民, 李迎春, 朱善君, 董登武, 肖朝亮 申請人:清華大學(xué)