[發明專利]基于采樣值就地均勻壓縮與遠方還原的電流差動保護方法

在審

• 申請號: 202210968143.6
• 申請日: 2022-08-12
• 公開（公告）號: CN115313305A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 李振興;王揚賾;望周麗;朱益;胡聰;翁漢琍;王秋杰;譚洪;李飛
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: H02H3/30
• 分類號: H02H3/30;H02H1/00;H04Q9/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

基于采樣值就地均勻壓縮與遠方還原的電流差動保護方法，包括以下步驟：步驟1：選取數據變換基準，將最高位作為符號位，其它位作為數據位；步驟2：基于連續采樣點的非突變關系，構建異常點去除判據，去除異常點并將其更新；步驟3：針對就地裝置的采樣值序列，在每次通信數據幀中，按照映射關系將采樣值序列壓縮；步驟4：以T/4作為一次數據壓縮窗長，校驗變換誤差是否滿足誤差約束，如不滿足，進行動態調整窗長策略，直至滿足約束條件；步驟5：經就地裝置壓縮的數據，傳輸至遠方裝置或數據中心進行數據還原；步驟6：利用還原后的數據構成差動保護，實現保護功能。本發明方法數據壓縮與還原誤差小，能夠確保電流差動保護功能正確實現。

技術領域

本發明涉及電流差動保護技術領域，具體涉及一種基于采樣值就地均勻壓縮與遠方還原的電流差動保護方法。

背景技術

隨著電力系統不斷擴大，結構趨于復雜化，傳統后備保護整定配合困難，為保障電力系統安全穩定運行，區域性保護作為后備保護能夠很大程度上改善傳統保護的性能。但是區域性保護的實現要基于海量、實時的信息交互，無論是光纖通信與無線通信，面對長期海量通信的場景均無法滿足需求，使得區域性保護工程化應用進程緩慢。

當前區域性保護的研究和發明創新主要集中在保護原理、通信架構以及保護分區等方面。保護原理主流方向偏向于具有選擇性好、動作速度快的差動保護為主，但保護的實時性要求高，區域性保護信息交互過程中集中處理單元的通信難以滿足高帶寬、大數據的實時性處理，在不影響差動保護性能的前提下，降低通信量是本發明的主要創新點。低通信量實現差動保護的研究主要圍繞兩個方面，一方面是在同步基礎上傳輸有限數據窗(非全波采樣值)的差動保護比較，一定程度上影響了保護動作時間與可靠性，如文獻[1]：李斌,范玲,姚斌,彭伍龍,葉仕磊.數據自同步條件下的配網饋線電流差動保護[J].電力系統及其自動化學報,2020,32(10):1-8.中記載。

另一方面是不考慮幅值相位的變化，基于固定參考值進行數據變換，針對數值較小的數據存在精度不足的情況，如文獻[2]：李振興.一種基于二次數據變換的線路電流差動保護方法:中國,201410674495.6[p].2015-02-25.中記載。

由上述可知，亟需一種能夠滿足長時間大量數據通信要求、并保證數據變換精度的新方法推動差動保護的區域性應用進程。

發明內容

本發明提出一種基于采樣值就地均勻壓縮與遠方還原的電流差動保護方法，以單字節帶符號整型數據為基準并提出單次數據變換誤差約束，旨在降低電流差動采樣數據通信量，以此推動區域電流差動保護的工程化應用進程，提高保護可靠性。

本發明采取的技術方案為：

基于采樣值就地均勻壓縮與遠方還原的電流差動保護方法，包括以下步驟：

步驟1：選取數據變換基準，將最高位作為符號位，其它位作為數據位；

步驟2：基于連續采樣點的非突變關系，構建異常點去除判據，去除異常點并將其更新；

步驟3：針對就地裝置的采樣值序列i_i，在每次通信數據幀中，按照映射關系將采樣值序列壓縮；

步驟4：以T/4作為一次數據壓縮窗長，校驗變換誤差err是否滿足誤差約束，如不滿足，進行動態調整窗長策略，直至滿足約束條件；

步驟5：經就地裝置壓縮的數據，傳輸至遠方裝置或數據中心進行數據還原；

步驟6：利用還原后的數據構成差動保護，實現保護功能。

所述步驟1中，根據變電站采樣值通信協議，將4Byte的采樣值轉換為2Byte或將2Byte的采樣值轉換為1Byte，實現采樣值數據的50％壓縮轉換，需選取基準量對應轉換數據的最大值。以2Byte數據壓縮為例，1Byte包含8bit，取最高位作為符號位，剩余7位作為數據位，即基準選取為±2⁷＝±127。