[發(fā)明專利]一種發(fā)電機啟機保護的簡化相量計算方法及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113672863A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 桑建斌;包明磊;李玉平;朱宇聰
• 申請（專利權(quán)）人: 南京國電南自電網(wǎng)自動化有限公司
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06F17/15;G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 史俊軍

本發(fā)明公開了一種發(fā)電機啟機保護的簡化相量計算方法及系統(tǒng)，本發(fā)明對發(fā)電機進行測頻，根據(jù)發(fā)電機頻率和采樣頻率調(diào)整數(shù)據(jù)窗，在調(diào)整后數(shù)據(jù)窗的基礎(chǔ)上將傅氏算法推導(dǎo)成遞歸表達式，采用遞歸表達式計算模擬量離散化后的諧波相量，減少計算量，在遞歸計算過程中，每隔預(yù)設(shè)時間采用全波傅氏算法進行一次非遞歸校正，確保計算精度，實現(xiàn)了精度高、計算量少的諧波相量計算方法。便于濾除靜止變頻器啟動時電壓或電流中的整次諧波。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)電機啟機保護的簡化相量計算方法及系統(tǒng)，具體涉及一種適用于大型燃氣發(fā)電機啟機保護的簡化相量計算方法及系統(tǒng)，屬于發(fā)變組啟機保護技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

大型燃氣發(fā)電機常采用靜止變頻器(Static Frequency Convertor，SFC)啟動。燃氣發(fā)電機在啟動過程中，輸入到繼電保護裝置的二次電流、二次電壓的頻率變化范圍較大，變頻狀態(tài)下的基波相量與各次諧波相量的計算較為困難。此外，SFC工作時輸出電流諧波較大，影響大型燃氣發(fā)電機啟機保護的計算準確性。

為了能夠在變頻環(huán)境中濾除發(fā)電機或SFC產(chǎn)生的整次諧波電流，并對變頻過程中的發(fā)電機電氣量的基波進行精確測量，需要進行諧波相量計算。目前常用的方法為傅氏算法，該方法需要對一周波內(nèi)所有有效數(shù)據(jù)點進行傅氏計算，雖然該種方法精度較高，但計算量偏大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種發(fā)電機啟機保護的簡化相量計算方法及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有方法計算量偏大的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種發(fā)電機啟機保護的簡化相量計算方法，包括：

利用發(fā)電機機端相間電壓或中性點電流采樣值數(shù)據(jù)窗進行測頻，獲得發(fā)電機工作頻率；

根據(jù)采樣頻率和發(fā)電機工作頻率，計算每周波的采樣點數(shù)；

對采樣點數(shù)進行抽點處理，獲得新的數(shù)據(jù)窗；

基于新的數(shù)據(jù)窗，采用遞歸表達式計算模擬量離散化后的諧波相量；其中，遞歸表達式為全波傅氏算法推導(dǎo)而成的表達式，并且在遞歸計算過程中，每隔預(yù)設(shè)時間或發(fā)電機頻率變化超過閾值采用全波傅氏算法進行一次非遞歸校正。

利用發(fā)電機機端相間電壓或中性點電流采樣值數(shù)據(jù)窗進行測頻，獲得發(fā)電機工作頻率，具體過程為：

對發(fā)電機機端相間電壓或中性點電流采樣值數(shù)據(jù)窗進行低通濾波，獲得測頻數(shù)據(jù)窗；

根據(jù)測頻數(shù)據(jù)窗進行過零點位置判別，獲取相鄰兩過零點的時間差；

根據(jù)相鄰兩過零點的時間差，獲得發(fā)電機工作頻率。

優(yōu)先利用發(fā)電機機端相間電壓采樣值數(shù)據(jù)窗進行測頻，若發(fā)生三相短路故障、且發(fā)電機機端相間電壓低于測頻門檻值，利用中性點電流采樣值數(shù)據(jù)窗進行測頻。

采樣點數(shù)抽點處理的公式為：

其中，N_f為抽點處理后每周波的采樣點數(shù)，N為N_f的整數(shù)部分，ΔN為N_f的小數(shù)部分；

為抽點處理前每周波的采樣點數(shù)，f_s為采樣頻率，f₀為發(fā)電機工作頻率；

遞歸表達式為：