[發明專利]一種電力系統故障電流的快速識別系統及方法

在審

• 申請號: 201510239601.2
• 申請日: 2015-05-12
• 公開（公告）號: CN104880638A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 羅萬興;李品德;賀鴻祺;宋義;掃智禮
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網陜西省電力公司咸陽供電公司;陜西中試電力科技有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種電力系統故障電流的快速識別系統，其特征在于：包括經過開關(4)與負載(6)相連的電源(3)，負載(6)的進線上設置有電流傳感器(5)，電流傳感器(5)將檢測到的電流信號，經信號調理電路(1)預處理后，傳輸至信號處理裝置(2)進行數值采樣，并通過采樣數值獲取電流周期分量的峰值；所述的信號處理裝置(2)將該峰值與預先設定值進行比較，并根據比較結果對開關(4)實施控制，若檢測峰值大于預先設定值，則控制開關(4)斷開。

2.根據權利要求1所述的電力系統故障電流的快速識別系統，其特征在于：所述的信號調理電路(1)包括對電流信號進行變換、緩沖、放大及濾波的模塊。

3.根據權利要求1所述的電力系統故障電流的快速識別系統，其特征在于：所述的信號處理裝置(2)包括用于對數值進行等時間間隔采樣的模塊，以及用于將所獲取峰值與預先設定值進行數值比較的比較器。

4.根據權利要求1或3所述的電力系統故障電流的快速識別系統，其特征在于：所述的信號處理裝置(2)通過執行電路(7)與開關(4)連接。

5.根據權利要求1所述的電力系統故障電流的快速識別系統，其特征在于：所述的信號處理裝置(2)為計算機系統或單片機系統。

6.根據權利要求5所述的電力系統故障電流的快速識別系統，其特征在于：所述的單片機系統為MCU、DSP或FPGA模塊。

7.一種電力系統故障電流的快速識別方法，其特征在于，包括如下步驟：

a.通過信號處理裝置(2)對輸入電流信號進行等時間間隔Δt的連續采樣，獲得電流的離散值序列，并從所獲電流的離散值序列中選取時間間隔為p·Δt的若干個采樣值，p為正整數；

b.短路發生瞬間，t＝0，根據i₀＝I_msin(α-φ')，得出短路電流表達式為：

i=Ipmsin(ωt+α-φ)+[Imsin(α-φ′)-Ipmsin(α-φ)]e-tT---(I)]]>

其中φ'為短路前電路的功率因數角，φ為短路后電路的功率因數角，T為短路后電路的時間常數，I_pmsin(ωt+α-φ)為暫態電流中的周期分量，[Imsin(α-φ′)-Ipmsin(α-φ)]e-tT]]>為暫態電流中的直流分量；

c.設∠1＝ωΔt+α-φ，得出步驟b所述短路電流表達式對應步驟a所選取的若干個采樣值的表達式；

d.將步驟c相鄰采樣值對應的短路電流表達式做差運算，得到時間間隔為p·Δt的短路電流表達式；由于暫態電流中的直流分量在p·Δt時間間隔內的衰減很有限，所以工程上近似地認為直流分量差值等于零；聯立表達式，求解I_pm；

e.信號處理裝置(2)將計算出的I_pm與預先設定值進行比較，并根據比較結果對開關(4)實施控制，若大于預先設定值，則控制開關(4)斷開。