[發(fā)明專利]一種用于繼電保護(hù)的動(dòng)態(tài)濾零漂算法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210029910.3
• 申請(qǐng)日: 2012-02-10
• 公開（公告）號(hào): CN103245846A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵震宇;田偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京弘毅電氣自動(dòng)化有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進(jìn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在繼電保護(hù)中動(dòng)態(tài)測(cè)量并濾除零漂的算法。

背景技術(shù)

零漂是零點(diǎn)漂移（Zero?drift）的簡(jiǎn)稱，在繼電保護(hù)中，零漂是指在外加交流為零的情況下，保護(hù)裝置采樣量的大小。它是由于傳感器、測(cè)量電路、衰減器、放大器、濾波器等器件的溫度漂移和時(shí)間漂移造成的。

運(yùn)算放大器均是采用直接耦合的方式，而直接耦合式放大電路各級(jí)的Q點(diǎn)是相互影響的，由于各級(jí)的放大作用，第一級(jí)的微弱變化，會(huì)使輸出級(jí)產(chǎn)生很大的變化。當(dāng)輸入短路時(shí)，輸出將隨時(shí)間緩慢變化。

晶體三極管的參數(shù)受溫度的影響，也會(huì)產(chǎn)生零點(diǎn)漂移。

零點(diǎn)發(fā)生漂移時(shí)會(huì)影響計(jì)量的精度，也會(huì)給保護(hù)帶來誤差。零漂是造成系統(tǒng)誤差的主要原因之一，一些快速算法和瞬時(shí)值保護(hù)算法更容易受到零漂的影響。

現(xiàn)有的繼電保護(hù)裝置，一般在裝置出廠前測(cè)量出零漂，作為一個(gè)定值固化在保護(hù)裝置中。實(shí)際運(yùn)行時(shí)，保護(hù)裝置每次采樣時(shí)都減去這個(gè)固定的零漂值。但是，保護(hù)裝置的零漂不是一個(gè)固定不變的值，它會(huì)隨著環(huán)境溫度、運(yùn)行時(shí)間的變化而上下波動(dòng)，因此導(dǎo)致減去固定零漂值的采樣數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)誤差較大，精確度較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種用于繼電保護(hù)的動(dòng)態(tài)濾零漂算法，在裝置運(yùn)行過程中自動(dòng)計(jì)算零漂值，消除了實(shí)際運(yùn)行過程中零漂隨時(shí)間和溫度變化而變化帶來的誤差，提高了保護(hù)和計(jì)量的精度。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種用于繼電保護(hù)的動(dòng)態(tài)濾零漂算法，包括以下步驟：

（1）將采樣通道輸入短接，測(cè)量出通道的初始零漂值并固化到保護(hù)裝置的存儲(chǔ)器中；

（2）計(jì)算采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)之和；

（3）根據(jù)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)之和，求出平均零漂值；

（4）計(jì)算平均零漂值與初始零漂值之間的零漂變化量；

（5）根據(jù)遞變周期計(jì)算出零漂遞變步長(zhǎng)；

（6）根據(jù)所述遞變周期，遞變調(diào)整每個(gè)采樣點(diǎn)的零漂值。

作為一種改進(jìn)，還包括以下步驟：

（7）定時(shí)將調(diào)整后的零漂值固化到保護(hù)裝置的存儲(chǔ)器中。

所述計(jì)算采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)之和的過程為：計(jì)算???????????????????????????????????????????????個(gè)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)之和，，其中為單個(gè)采樣數(shù)據(jù)，，為每周期采樣點(diǎn)數(shù)，為采樣總周期長(zhǎng)度除以單個(gè)周期長(zhǎng)度的倍數(shù)。

作為優(yōu)選方案，的取值為整數(shù)。

作為優(yōu)選方案，所述求出平均零漂值的過程為：，其中為平均零漂值。

作為優(yōu)選，所述計(jì)算零漂變化量的過程為：，其中為初始零漂值，為零漂值變化量。

作為優(yōu)選，所述計(jì)算零漂遞變步長(zhǎng)的過程為：，其中為零漂遞變步長(zhǎng)，，為需要調(diào)整的周期數(shù)量。

作為優(yōu)選，的取值為整數(shù)。

作為優(yōu)選，所述遞變式調(diào)整每個(gè)采樣點(diǎn)的零漂值的過程為：調(diào)整每個(gè)采樣點(diǎn)的零漂值，使得。

作為一種改進(jìn)，發(fā)生故障時(shí)，關(guān)閉所述動(dòng)態(tài)濾零漂算法。

動(dòng)態(tài)濾零漂算法簡(jiǎn)單有效，響應(yīng)速度快，可靠性高，不受頻率變化的影響，有較好的適用性。此外無需硬件開支，克服了硬件測(cè)量方法的不足，消除了硬件測(cè)頻由于器件的因素而引入的誤差，提高頻率測(cè)量的精度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的動(dòng)態(tài)濾零漂算法流程示意圖。

圖2為本發(fā)明提供的算法應(yīng)用在繼電保護(hù)裝置的保護(hù)和測(cè)量中的流程示意圖。

具體實(shí)施方法

以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明：

實(shí)施例：

如圖1所示，通過下述步驟實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整零漂過程：

（1）將采樣通道輸入短接，測(cè)量出通道的初始零漂值并固化到保護(hù)裝置的存儲(chǔ)器ROM中，定義初始零漂值。

（2）由于在繼電保護(hù)中測(cè)量的是交流信號(hào)，該信號(hào)在每個(gè)周期內(nèi)的積分值為零，因此在每個(gè)周期內(nèi)信號(hào)數(shù)據(jù)之和即為零漂值之和。計(jì)算時(shí)取計(jì)算周期長(zhǎng)度為單個(gè)信號(hào)周期長(zhǎng)度的整數(shù)倍，倍數(shù)為，這樣保證了在計(jì)算周期內(nèi)，交流值累加值為零，可以根據(jù)計(jì)算的精度需要進(jìn)行設(shè)置。設(shè)為一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)，定義，假設(shè)零漂值為，則在整個(gè)計(jì)算周期內(nèi)，計(jì)算采樣點(diǎn)交流信號(hào)數(shù)據(jù)之和。

（3）根據(jù)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)之和和采樣點(diǎn)數(shù)量，即可計(jì)算出整個(gè)計(jì)算周期內(nèi)平均零漂值。

（4）計(jì)算平均零漂值與初始零漂值之間的零漂變化量:?設(shè)為零漂變化量，計(jì)算得出。