基于MATLAB仿真的微机保护算法分析

电力系统发生短路时故障电流中产生了非周期的衰减直流分量,全波傅氏算法无法将其滤除。对此提出一种全波傅氏改进算法,完全基于故障信号一个半周期的采样值计算衰减直流分量,在故障信号采样值中减去衰减直流分量的离散采样值,再通过全波傅氏算法计算基波幅值和相角。MATLAB/Simulink仿真结果表明改进算法能有效滤除衰减直流分量,与全波傅氏算法相比速度有所降低,但是计算精度得到了有效提高,更易于微机实现且步骤简单。

一种滤除衰减直流分量的全波傅氏改进算法研究

全波傅氏算法在提取故障电流中基波分量时受衰减直流分量的影响较大。针对此问题,提出了一种滤除衰减直流分量的全波傅氏改进算法,给出新型衰减直流分量参数估算方法的公式推导。首先利用一个周波内的采样值求出故障电流中衰减直流分量的初始幅值和衰减时间常数,用采样值减去衰减直流分量值得到修正后的采样值,再利用全波傅氏算法计算出基波分量。分别采用静态模型信号、PSCAD/EMTDC仿真信号检验了该算法的性能。仿真结果表明,所提出的算法能够有效地减少衰减直流分量的影响。与一般改进算法相比,所提算法仅需要一个周波的采样数据,计算量小,计算的基波分量准确性高。

一种能滤去衰减直流分量的改进全波傅氏算法

全波傅氏算法是基于采样信号不含衰减直流分量推导出来的 ,对衰减直流分量的滤除不明显。提出一种改进的算法 ,通过增加两个采样点 ,计算并消去由直流衰减分量通过全波傅氏算法计算得到的值 ,使新算法对直流分量的滤波效果得到大大改善。理论上可以消除任意衰减时间常数的直流分量对所求各次谐波分量的影响。仿真试验表明 ,该算法消除直流衰减分量的能力强 ,计算量小 ,具有实际应用前景。

一种能滤除衰减直流分量的新递推离散傅氏算法

为了减少传统全波傅里叶算法的计算量,人们总结出了递推离散傅里叶算法,但它对衰减直流分量的滤除不明显。该文提出了一种新的递推算法,该算法基于三角函数和差公式以及线性方程组的求解,并且计算量与原有递推傅里叶算法相近,理论上可以消除直流分量对各次谐波的影响。

一种完全滤除衰减直流分量的短数据窗改进全波傅氏算法

计算机继电保护中的全波傅氏算法是基于周期函数模型推导出来的。当输入信号中含有衰减直流分量而不再是周期函数时,全波傅氏算法有较大的误差。该文提出了一种改进算法,不需要增加采样点数,就能在未知衰减时间常数的情况下对衰减直流分量进行补偿,理论上能完全滤除衰减直流分量。

微机继电保护中滤除衰减直流分量的算法研究

全波傅氏算法是基于周期信号推导出来的,当采样信号中含有衰减直流分量时,将会产生误差。该文在全波傅氏算法的基础上,提出一种改进算法,仅增加一个采样点,通过两次非递归全波傅氏变换,消去衰减直流分量的影响。对微机保护中费机时的运算进行合理简化,以提高计算速度。仿真实验表明,改进算法具有消除衰减直流分量能力强,计算量小,速度快的特点。

一种滤除衰减直流分量的快速算法

针对全周傅氏算法在处理含有衰减直流分量的周期信号时会产生误差的问题,在全周傅氏算法的基础上提出了一种滤除衰减直流分量的快速算法,增加一个采样点,进行两次全周傅氏变换,经过理论推导,得到各周期分量的精确计算公式。并通过仿真证实,此算法具有速度快,精度高的特点。

基于2种傅氏算法相关性分析的变压器励磁涌流识别方法

针对励磁涌流波形畸变严重且会出现尖顶波,而故障电流基本保持基频正弦波特征的特点,提出一种识别变压器励磁涌流的新方法。先通过全波傅氏算法和半波傅氏算法分别求得差动电流的基波虚部,利用相关分析原理求得归一化后的相关系数,设定整定值来判断励磁涌流。通过动模实验对变压器在空载合闸、相间短路、单相接地短路以及带故障空投4种运行状态下获得的数据进行分析,验证了所提方法的正确性和有效性。

一种消除非周期分量的牛顿递推采样值修正法

在全波傅氏算法的基础上,提出一种改进的基于牛顿递推原理的消除非周期分量的采样值修正算法,详述了该方法的原理、实现过程及仿真结果。该方法能改进原全波傅氏算法的不足,消除非周期直流分量的影响,提高滤波的精度。算例表明该算法原理简单,计算量少,适用性强,精度高,是一种有效的算法。

一种利用LabVIEW滤除衰减直流分量的改进算法

在线检测实现了对运行设备特征量数据的实时监测,并对数据进行分析处理,从而预测设备运行状况。但是,电力系统发生故障时产生的谐波和衰减分量的影响会大大增加监测数据的误差。为了解决全波傅氏算法在处理含衰减直流分量信号时产生较大误差的弊端,提出一种改进算法。首先,通过增加两个采样点计算得到周期分量外的特征参数。然后,进行两次傅立叶变换,求取基波和谐波幅值和相位,通过图形化编程语言LabVIEW仿真,证明此方法具有较高的精度,较快的计算速度,优于传统算法,特别是对基波分量效果更为突出。利用LabVIEW做上位机更利于工程实践中功能的扩展。

电容式电压互感器暂态响应的数字仿真研究

本文对电容式电压互感器（ＣＶＴ）的暂态特性进行了数字仿真，并对影响ＣＶＴ暂态特性的各种因素进行了分析，研究了ＣＶＴ的暂态响应过程给基于全波傅氏算法的微机保护带来的影响，同时对超高压输电线中串补电容的投入对ＣＶＴ暂态响应的影响进行了分析研究。

基于平行双回线单端实时数据的准确故障测距实用新方法

针对平行双回输电线的构成特点 ,提出了利用平行双回线单端实时数据进行准确故障测距的新算法。算法从原理上可完全消除过渡电阻、负荷电流及系统阻抗参数变化等因素对测距精度的影响 ,解决了平行双回线单线故障的准确测距问题。算法只需求解一元一次方程 ,运算量比已有同类测距算法小得多。

一种滤除衰减直流分量的保护算法

当输入信号中含有衰减直流分量时,基于周期函数模型的全波傅里叶算法会产生较大误差。针对该问题,提出了一种改进的全波傅里叶算法。该算法不需要增加采样点数,只需对采样序列进行奇偶分列并分别进行傅里叶计算,即可得到各周期分量的精确计算公式。仿真结果表明,该算法计算简单、数据窗短,可有效地消除衰减直流分量的影响。

掘进机电气综合保护数据采集方法的研究

根据掘进机的故障保护特点,提出了一种全新的数据采集方法,即改进的全波傅氏算法,并在过流、负序和零序电流的故障判据基础上推导出各序分量的算法。通过对其性能进行静态模拟、实验测试,发现该数据采集.5法具有稳定、可靠、准确和迅速的特点,有重要的应用价值,显著地提高了掘进机的操控性能和安全可靠性。

基于DSP的船舶同步发电机微机保护

在船舶电站中的船舶同步发电机采用了以TMS320C206数字信号处理器(DSP)为基础的保护装置,可以实现船舶同步发电机的过载、外部短路、欠压和逆功率保护。装置硬件包括信号输入电路、CPU系统、人机接口和输出通道。选用TMS320F206 DSP,采集船舶同步发电机电压及开关状态,实时检测船舶同步发电机的故障电流和不正常状态,发出保护动作命令实现故障隔离;选用GAL16V8,确定各芯片的逻辑选通信号。软件设计中,采用全波差分傅氏算法消除衰减直流分量的影响;主程序包括初始化模块、保护逻辑判断模块和保护跳闸处理模块;中断服务程序分为定时器中断、采样中断和测频率中断。试验结果表明,该设计在电网品质恶劣的船舶电站同步发电机保护中具有较高的可靠性。

最小二乘算法的测量误差分析

在微机保护中可以利用最小二乘算法来计算故障电流的基波和谐波分量。对此算法中系数矩阵对测量误差的影响进行了分析,并与全波傅氏算法的系数对测量误差的影响进行对比,对实现短数据窗的最小二乘算法的难点进行了探讨,得出了结论。

基于DSP的微机保护算法研究

选择有效的微机保护算法是保证矿井安全生产的前提。分析常用供电系统微机保护算法的特征,研究一种全波傅氏改进算法。用这种算法滤波能准确提取到故障信号工频量的幅值和相角,用作保护供电系统的电气参量。在DSP开发板上仿真该算法,表明全波傅氏改进算法滤波性能优越、精度高、计算速度快。

智能电器电参量测量的采样不同步误差的研究

针对智能电器电参量测量存在采样不同步误差的现状,提出一种基于自适应窗长傅立叶变换的电参量测量新方法。该方法通过计算待测电信号的相关系数自适应地确定傅立叶变换的窗长,从而实现无频谱泄漏的傅立叶变换,即实现了电参量参数的精确测量。通过与全波傅氏算法仿真分析对比表明:该方法对于存在谐波、间谐波信号以及基波频率偏移的电参量均能实现高精度的测量,且具有强抗噪声性能。该方法简单、有效且易于智能电器工程实现。

基于较高采样频率的MATLAB的微机保护傅氏算法仿真

在微机保护中,傅氏算法和微分算法都是常用的算法,随着采样频率的提高,微机保护对算法的速度和精度有着更高的要求。通过MATLAB对各算法进行仿真比较,发现采样频率较高的半波傅氏算法有着良好的精度和速度,可替代采样频率较低的全波傅氏算法和微分算法。

基于PIC技术的新型低压电动机保护控制器设计

介绍基于PIC嵌入式处理器的一种新型低压电动机保护控制器的设计。此设计采用PIC32MX575F芯片作为电动机的保护控制中心,应用全波傅氏算法进行模拟量采集与滤波,具备完善的保护与控制功能,支持Modbus、IEC 60870-5-103、Profibus-DP通信协议,通过键盘和LCD显示器完成人机交互。此外,还提出了一种新型电动机失电再起动的实现方法。