[發(fā)明專利]基于分段差分波形有效值的電壓暫態(tài)擾動檢測方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010692358.0 | 申請日： | 2020-07-17 |
| 公開（公告）號： | CN111965409B | 公開（公告）日： | 2023-01-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 馬愿謙;趙新龍;葛正;于良 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江理工大學(xué) |
| 主分類號： | G01R19/00 | 分類號： | G01R19/00 |
| 代理公司： | 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224 | 代理人： | 曹兆霞 |
| 地址： | 310018 浙江省杭州市*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 分段 波形 有效值 電壓 擾動 檢測 方法 | ||
1.一種基于分段差分波形有效值的電壓暫態(tài)擾動檢測方法，其特征在于，所述電壓暫態(tài)擾動檢測方法包括以下步驟：
采集電壓信號，根據(jù)電壓信號來源系統(tǒng)的實(shí)際頻率對電壓信號波形進(jìn)行重新采樣以矯正頻率偏移，重新采樣點(diǎn)組成的波形為矯正頻率波形；
根據(jù)矯正頻率波形，采用分段差分波形有效值法檢測矯正頻率波形中的電壓暫態(tài)擾動；
提取電壓暫態(tài)擾動中的電壓暫態(tài)分量，并利用主頻率、極性、幅值以及持續(xù)時(shí)間四個(gè)指標(biāo)刻畫電壓暫態(tài)分量，
其中，主頻率是刻畫振蕩暫態(tài)擾動的特征，對提取的電壓暫態(tài)分量做離散傅里葉變換，由其頻譜圖知，幅值最大的頻譜分量對應(yīng)的頻率稱為暫態(tài)分量的主頻率fd，根據(jù)暫態(tài)擾動的主頻率大小可區(qū)別脈沖暫態(tài)和振蕩暫態(tài)；
極性是刻畫脈沖暫態(tài)擾動的特征，反映了暫態(tài)擾動是否超過穩(wěn)態(tài)波形的峰值，如果原始擾動波形的任何一個(gè)采樣點(diǎn)的絕對值高于穩(wěn)態(tài)波形的峰值，那么，該脈沖暫態(tài)具有正極性；否則，該脈沖暫態(tài)的極性為負(fù)；
幅值定義為穩(wěn)態(tài)波形的峰值與暫態(tài)分量的峰值的疊加；
針對持續(xù)時(shí)間，利用IEEE C62.41.2中的標(biāo)準(zhǔn)沖擊波形擬合提取的暫態(tài)分量，基于能量相等的原則，計(jì)算電壓暫態(tài)擾動的持續(xù)時(shí)間；
脈沖暫態(tài)的持續(xù)時(shí)間的計(jì)算過程為：
當(dāng)暫態(tài)擾動為脈沖暫態(tài)時(shí)，利用IEEE C62.41.2中的標(biāo)準(zhǔn)雙指數(shù)波形，擬合提取的暫態(tài)分量：
v(t)＝Vm(e-At-e-Bt)
其中，v(t)為時(shí)刻的電壓值，Vm，A和B為待確定的參數(shù)，使得雙指數(shù)函數(shù)能最大程度擬合暫態(tài)分量波形，即需滿足如下邊界條件：
條件一：雙指數(shù)波形的峰值電壓假設(shè)發(fā)生在Tr，該時(shí)間也稱為上升時(shí)間，通常情況下，Tr取值為1.5μS，滿足：
條件二：雙指數(shù)波形的峰值電壓等于暫態(tài)分量的峰值Vp，即：
條件三：雙指數(shù)波形的能量Edouble等于暫態(tài)分量波形的能量E，即：
其中，vk為提取的暫態(tài)分量的第k個(gè)采樣點(diǎn)；
暫態(tài)擾動的持續(xù)時(shí)間定義為暫態(tài)分量的幅值下降到γVp的時(shí)間TD，滿足下式，γ為用戶輸入?yún)?shù)，其目的是為了提醒用戶暫態(tài)擾動的持續(xù)時(shí)間是輸入?yún)?shù)的函數(shù)：
采用迭代法對上式化簡求解，結(jié)果如下：
其中，j為迭代次數(shù)，如果在兩次連續(xù)迭代中，參數(shù)的差異均小于0.01，則停止迭代；
振蕩暫態(tài)的持續(xù)時(shí)間的計(jì)算過程為：
當(dāng)暫態(tài)擾動為振蕩暫態(tài)時(shí)，利用IEEE C62.41.2中的標(biāo)準(zhǔn)鈴聲波形，擬合提取的暫態(tài)分量：
其中，v(t)為時(shí)刻的電壓值，Vn為鈴聲波形的峰值，令其等于暫態(tài)分量的峰值Vp，即：Vn＝Vp；Tr為上升時(shí)間；f為振蕩頻率，令其等于暫態(tài)分量的主頻率，即：f＝fd；A為時(shí)間常數(shù)，為待求參數(shù)；
鈴聲波形的能量Ering等于振蕩暫態(tài)分量的能量E，即：
求解上式，得：
當(dāng)振蕩暫態(tài)分量的幅值下降到γVp時(shí)，對應(yīng)的時(shí)間為振蕩暫態(tài)的持續(xù)時(shí)間TD：
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