[發明專利]基于窄帶濾波的變數據窗基波相量求取方法

有效

• 申請號: 201210094533.1
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102623957A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 劉益青;王林先;魏欣;董金海
• 申請（專利權）人: 積成電子股份有限公司
• 主分類號: H02H7/00
• 分類號: H02H7/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻

1.一種基于窄帶濾波的變數據窗基波相量求取方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

（1）、利用互感器對被保護設備的電流或電壓進行采樣，獲得連續采樣序列?，其中設N為采樣信號每基波周期T內的采樣點數，采樣間隔?，每隔獲得一個新的采樣點數據；

（2）、依據采樣序列的值，進行故障啟動判斷；若系統正常運行，則持續按步驟（1）進行采樣，若判定系統發生故障，則故障采樣計數器啟動，在計數器未滿時，按步驟（1）繼續采樣，當計數器滿后，進入步驟（3）；

（3）、利用1/4周期的短數據窗相量估計算法求得相量的實部??????????????????????????????????????????????????和虛部???，由實部???和虛部???近似得出輸入電流或輸入電壓基頻分量的表達式：

????????????（1）；

（4）、在公式（1）中，令和，得到窄帶濾波器的輸出初值為和，其中窄帶濾波器的差分方程如下：

???????????????????（2），

其中以基波頻率為通帶中心頻率，設通帶中心角頻率為，采樣間隔為，???，???，R為極點半徑，將原始采樣點序列和初值、代入公式（2）所示的差分方程，得到經過窄帶濾波器的采樣值輸出序列；

（5）、將序列作為輸入序列，再次使用1/4周期的短數據窗相量估計算法得到相量的實部???和虛部???，從而得到相量的精確有效值和相位，進行保護邏輯判斷;

（6）隨著采樣點數的增加，重復進行步驟（4）和步驟（5），其中步驟（4）中輸出初值已由前步濾波器輸出得出，步驟（5）使用的相量估計算法按如下方法選擇：當故障采樣計數器已滿而未滿時使用1/2周期數據窗，當計數器已滿而未滿時使用3/4周期數據窗，當計數器大于時使用整周期數據窗。

2.根據權利要求1所述的基于窄帶濾波的變數據窗基波相量求取方法，其特征在于：所述的變數據窗相量估計算法以最小二乘法為基礎設計，對應數據窗為1/4周期、1/2周期、3/4周期和整周期下的相量估計算法公式分別為：????????????????（3）

?????????????（4）

?????????????（5）?????????

???????????????（6）。

3.根據權利要求2所述的基于窄帶濾波的變數據窗基波相量求取方法，其特征在于：最小二乘法的系數矩陣的計算公式為???，其中為數據窗長度。

4.根據權利要求1所述的基于窄帶濾波的變數據窗基波相量求取方法，其特征在于：所述的窄帶濾波器利用Z平面零、極點配置法設計。