[發明專利]一種基于SOGI的饋線終端提取工頻基波方法

在審

• 申請號: 201810592590.X
• 申請日: 2018-06-06
• 公開（公告）號: CN110568251A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 商玉璽;張亞南;周學治;曹乾磊;董永波;陳景峰
• 申請（專利權）人: 青島鼎信通訊股份有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R23/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于SOGI的饋線終端提取工頻基波方法，包括以下步驟，步驟一，建立輸入和輸出的差分方程，得到輸入誤差；步驟二，根據SOGI原理和輸入誤差推導出提取基波離散化方程；步驟三，在單片機的AD中斷中部署提取基波的方法，提取電壓、電流采樣點的基波數據，存儲基波數據序列；饋線終端能夠快速在故障時從含有大量各次諧波的復雜波形中提取完整純凈的工頻基波數據，消除諧波對電壓、電流的頻率、幅值、相位計算的干擾，提高饋線終端對故障時刻電壓、電流的計算精度，加快對故障判斷的響應時間。

技術領域

本發明涉及配電網自動化系統領域，涉及一種基于SOGI的饋線終端提取工頻基波方法。

背景技術

近幾年，隨著配電網技術的革新，國家電網智能化水平的不斷提升，對配電設備的要求越來越高，各種配電終端都處在不斷的更新換代中，除了硬件上的不斷完善，配電終端在數據處理算法上的創新與優化也越來越受到人們的重視。在配電系統中，饋線終端(Feeder Terminal Unit，FTU)作為一種集采集、監測和保護于一體的配電自動化設備，其任務之一是在配電網發生故障時根據采集到的電壓、電流數據判斷故障，但在故障發生的最初階段，由于電壓、電流中含有各次諧波，使故障暫態的信號極為復雜，難以有效的對該信號直接進行分析處理，而且多數保護原理是根據工頻基波的故障特征進行故障判斷和保護，所以不可避免需要從復雜的故障信號中提取工頻基波。

目前，饋線終端處理的是AD采樣后的離散采樣信號，采樣前的低通濾波器僅僅是為了防止頻率混疊，截止頻率一般較高難以接近工頻，在需要提取工頻基波時需要單獨進行數字濾波；饋線終端中常用的各種數字濾波器提取工頻基波的效果存在較大差異，結構簡單且響應時間較快的濾波器提取工頻基波的效果差，而提取工頻基波效果較好的復合結構濾波器，結構復雜、計算量大，影響提取基波的響應時間。

發明內容

本發明針對上述問題，克服現有技術的不足，提出一種基于SOGI的饋線終端提取工頻基波方法，在AD將電壓、電流含有多次諧波的復雜信號轉換為離散數據后，使用SOGI將AD采樣的離散數據逐點進行計算，提取工頻基波。

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：

一種基于SOGI的饋線終端提取工頻基波方法，包括以下步驟，

步驟一，建立輸入和輸出的差分方程，得到輸入誤差；

步驟二，根據SOGI原理和輸入誤差推導出提取基波離散化方程；

步驟三，在單片機的AD中斷中部署提取基波的方法，提取電壓、電流采樣點的基波數據，存儲基波數據序列；

步驟一中建立輸入差分方程為：

其中，x_er[n]為當前采樣點對應的輸入誤差，x_i[n]當前瞬時值采樣輸入，為前n-1個采樣點提取計算的輸出和。

步驟二中根據SOGI原理和輸入誤差推導出提取基波的離散化方程：

y_o[n]＝k_dy_o[n-1]-y_o[n-2]+k_p(x_er[n]-k₁x_er[n-1])

其中，k_d為離散化后第n-1點的系數，k_p為輸出增益系數，k₁為離散化后第n-1點的誤差系數，y_o[n-1]為第n-1點的輸出值，y_o[n-2]是第n-2點的輸出值，x_er[n-1]第n-1點的輸入誤差。