基于雙重化數據窗的采樣異常數據處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力自動化技術領域，具體涉及一種基于雙重化數據窗的采樣異常數據處理方法，適用于中低壓的微機繼電保護裝置。
【背景技術】
[0002]目前，數字式繼電保護裝置在電力系統中已經得到了廣泛的應用，其中微機保護裝置需要在強電磁環境下長期連續工作，受到的干擾比較嚴重。同時，隨著智能電網建設進入實用化階段，對作為智能電網支撐節點的變電站逐步形成了一種新的智能變電站模式，其中最重要的技術更新之一是在數據的采樣環節和開關量的輸入、輸出環節，數據采樣環節由傳統變電站的電纜交流信號輸入變為通過光纖的數字信號輸入。新技術的使用使得智能變電站和傳統的變電站相比，從系統結構上發生了很大的變化，提高了電網運行的安全穩定性，但在運行維護中也迎來了新的問題，具體如下，
(I)當干擾侵入微機保護裝置的輸入通道并疊加在信號上時，數據采集的誤差將加大，有可能導致整個保護功能的失敗。
[0003](2)光纖輸入的數據雖然可以通過數值校驗、品質校驗等方法檢查，但還是存在接收到錯誤數據的可能。
[0004](3)電子式互感器技術特別是小信號互感器技術不太成熟，抗干擾標準比較低，在一定環境下(電磁干擾)會產生異常數據。
[0005]對于電磁信號導致的異常數據，采用采用硬件抗干擾技術來減小或消除影響，硬件抗干擾理論和時間都比較成熟，通過接地處理，屏蔽和隔離、濾波、去耦、旁路等方法能夠有效地抑制和消除大部分干擾。但硬件抗干擾措施無論怎么完善，均無法徹底消除干擾。另夕卜，在智能化保護裝置中，一般收到的數據是由合并單元裝置負責采集和傳輸。如果是傳輸通道的問題導致的異常數據，使用硬件抗干擾方式沒有任何作用。因此，在保護軟件中還必須考慮異常數據的影響。
[0006]目前，在中低壓的微機繼電保護裝置中，采用長數據窗算法例如全波傅里葉變換作為交流量數據計算方法，處理異常數據。雖然，這種算法可以有效濾除諧波分量，計算精度高。但是，此方法對于非周期的異常數據沒有濾除效果，而且，據窗較長，在保護裝置中由于要保證動作時間而不能有長時間的延時，如果接收的數據中有異常數據，交流量計算結果在短時間內可能會大于保護定值，導致保護裝置中時限為零的保護如過流一段保護等可能會誤動，存在安全風險。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是為了克服現有的微機繼電保護裝置，采樣數據異常引起保護裝置誤動的問題。本發明的基于雙重化數據窗的采樣異常數據處理方法，通過長短數據窗相互配合的邏輯方法進行采樣異常數據處理，達到真正故障時不拒動，有短時干擾數據時不誤動，從而保證了保護的可靠性，提高了保護裝置性能，具有良好的應用前景。
[0008]為了達到上述的目的，本發明所采用的技術方案是:
一種基于雙重化數據窗的采樣異常數據處理方法，其特征在于:包括以下步驟，
步驟(I )，采用長數據窗算法計算保護裝置外部接入交流量，得到長數據窗有效值；步驟(2)，采用短數據窗算法計算保護裝置外部接入交流量，得到短數據窗有效值；步驟(3)，根據步驟(2)計算的短數據窗有效值參與保護邏輯，短數據窗有效值的邏輯判據作為輔助判據，所述邏輯判據為
(1)在過量保護中，當短數據窗有效值大于定值的95%時，延時1ms后輔助判據置為I;當短數據窗有效值小于定值的90%時，輔助判據瞬時置為O;
(2)在欠量保護中，當短數據窗有效值小于定值的105%時，延時1ms后輔助判據置為I;當短數據窗有效值大于定值的110%時，輔助判據瞬時置為O;
步驟(4)，根據步驟(I)計算的長數據窗有效值和步驟(3)得到輔助判據，參與主保護邏輯，主保護邏輯判據為
(1)在過量保護中，當長數據窗有效值大于定值，且輔助判據為I時，為防止開關抖動，延時5ms發保護動作信號；當長數據窗有效值小于定值的97%時或輔助判據為O時，為防止開關抖動，延時I OOms收回動作信號；
(2)在欠量保護中，當長數據窗有效值小于定值且輔助判據為I時，為防止開關抖動，延時5ms發保護動作信號；當長數據窗有效值大于定值的103%時或輔助判據為O時，為防止開關抖動，延時I OOms收回保護動作信號；
其中，若步驟(3)的輔助判據從I變為O時，若步驟(4)還未發出保護動作信號，則不再發出保護動作信號并清除計數;若已經發出保護動作信號，則延時10ms保護動作信號。
[0009]前述的基于雙重化數據窗的采樣異常數據處理方法，其特征在于:步驟(I)得到長數據窗有效值，是通過全周傅里葉變換和均方根算法實時計算各交流量的長數據窗有效值，長數據窗的長度大于或等于20ms。
[0010]前述的基于雙重化數據窗的采樣異常數據處理方法，其特征在于:步驟(2)得到短長數據窗有效值，是通過半周傅里葉變換和半周積分算法實時計算各交流量的短數據窗有效值，長數據窗的長度小于或等于10ms。
[0011 ]本發明的有益效果是:本發明的基于雙重化數據窗的采樣異常數據處理方法，能夠在保護裝置正常工作時，不會影響運行;在保護裝置正常動作時，不會影響正常動作;在保護裝置接收到的數據有短時異常數據時，裝置不會誤動，通過長短數據窗相互配合的邏輯方法進行采樣異常數據處理，達到真正故障時不拒動，有短時干擾數據時不誤動，從而保證了保護的可靠性，提高了保護裝置性能，具有良好的應用前景。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的基于雙重化數據窗的采樣異常數據處理方法的流程圖。
[0013]圖2是只根據長數據窗算法結果進行邏輯判斷的干擾數據波形圖。
[0014]圖3是本發明的帶短數據窗算法進行輔助邏輯判斷的一點干擾數據波形圖。
[0015]圖4是本發明的帶短數據窗算法進行輔助邏輯判斷的多點干擾數據波形圖。
[0016]圖5是本發明的帶短數據窗算法進行輔助邏輯判斷的正常過流保護波形圖。
【具體實施方式】
[0017]下面將結合說明書附圖，對本發明作進一步的說明。
[0018]本發明的基于雙重化數據窗的采樣異常數據處理方法，通過長短數據窗相互配合的邏輯方法進行采樣異常數據處理，達到真正故障時不拒動，有短時干擾數據時不誤動，從而保證了保護的可靠性，提高了保護裝置性能，適用于微機繼電保護裝置，尤其適用于中低壓的微機繼電保護裝置，如圖1所示，包括以下步驟，
步驟(I)，采用長數據窗算法計算保護裝置外部接入交流量，得到長數據窗有效值，通過全周傅里葉變換和均方根算法實時計算各交流量的長數據窗有效值，長數據窗的長度大于或等于20ms ；
步驟(2)，采用短數據窗算法計算保護裝置外部接入交流量，得到短數據窗有效值，通過半周傅里葉變換和半周積分算法實時計算各交流量的短數據窗有效值，長數據窗的長度小于或等于1ms;
步驟(3)，根據步驟(2)計算的短數據窗有效值參與保護邏輯，短數據窗有效值的邏輯判據作為輔助判據，所述邏輯判據為
(1)在過量保護中，當短數據窗有效值大于定值的95%時，延時1ms后輔助判據置為I;當短數據窗有效值小于定值的90%時，輔助判據瞬時置為O;
(2)在欠量保護中，當短數據窗有效值小于定值的105%時，延時1ms后輔助判據置為I;當短數據窗有效值大于定值的110%時，輔助判據瞬時置為O;
步驟(4)，根據步驟(I)計算的長數據窗有效值和步驟(3)得到輔助判據，參與主保護邏輯，主保護邏輯判據為
(1)在過量保護中，當長數據窗有效值大于定值，且輔助判據為I時，為防止開關抖動，延時5ms