基于双重化数据窗的采样异常数据处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力自动化技术领域，具体涉及一种基于双重化数据窗的采样异常数据处理方法，适用于中低压的微机继电保护装置。
【背景技术】
[0002]目前，数字式继电保护装置在电力系统中已经得到了广泛的应用，其中微机保护装置需要在强电磁环境下长期连续工作，受到的干扰比较严重。同时，随着智能电网建设进入实用化阶段，对作为智能电网支撑节点的变电站逐步形成了一种新的智能变电站模式，其中最重要的技术更新之一是在数据的采样环节和开关量的输入、输出环节，数据采样环节由传统变电站的电缆交流信号输入变为通过光纤的数字信号输入。新技术的使用使得智能变电站和传统的变电站相比，从系统结构上发生了很大的变化，提高了电网运行的安全稳定性，但在运行维护中也迎来了新的问题，具体如下，
(I)当干扰侵入微机保护装置的输入通道并叠加在信号上时，数据采集的误差将加大，有可能导致整个保护功能的失败。
[0003](2)光纤输入的数据虽然可以通过数值校验、品质校验等方法检查，但还是存在接收到错误数据的可能。
[0004](3)电子式互感器技术特别是小信号互感器技术不太成熟，抗干扰标准比较低，在一定环境下(电磁干扰)会产生异常数据。
[0005]对于电磁信号导致的异常数据，采用采用硬件抗干扰技术来减小或消除影响，硬件抗干扰理论和时间都比较成熟，通过接地处理，屏蔽和隔离、滤波、去耦、旁路等方法能够有效地抑制和消除大部分干扰。但硬件抗干扰措施无论怎么完善，均无法彻底消除干扰。另夕卜，在智能化保护装置中，一般收到的数据是由合并单元装置负责采集和传输。如果是传输通道的问题导致的异常数据，使用硬件抗干扰方式没有任何作用。因此，在保护软件中还必须考虑异常数据的影响。
[0006]目前，在中低压的微机继电保护装置中，采用长数据窗算法例如全波傅里叶变换作为交流量数据计算方法，处理异常数据。虽然，这种算法可以有效滤除谐波分量，计算精度高。但是，此方法对于非周期的异常数据没有滤除效果，而且，据窗较长，在保护装置中由于要保证动作时间而不能有长时间的延时，如果接收的数据中有异常数据，交流量计算结果在短时间内可能会大于保护定值，导致保护装置中时限为零的保护如过流一段保护等可能会误动，存在安全风险。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是为了克服现有的微机继电保护装置，采样数据异常引起保护装置误动的问题。本发明的基于双重化数据窗的采样异常数据处理方法，通过长短数据窗相互配合的逻辑方法进行采样异常数据处理，达到真正故障时不拒动，有短时干扰数据时不误动，从而保证了保护的可靠性，提高了保护装置性能，具有良好的应用前景。
[0008]为了达到上述的目的，本发明所采用的技术方案是:
一种基于双重化数据窗的采样异常数据处理方法，其特征在于:包括以下步骤，
步骤(I )，采用长数据窗算法计算保护装置外部接入交流量，得到长数据窗有效值；步骤(2)，采用短数据窗算法计算保护装置外部接入交流量，得到短数据窗有效值；步骤(3)，根据步骤(2)计算的短数据窗有效值参与保护逻辑，短数据窗有效值的逻辑判据作为辅助判据，所述逻辑判据为
(1)在过量保护中，当短数据窗有效值大于定值的95%时，延时1ms后辅助判据置为I;当短数据窗有效值小于定值的90%时，辅助判据瞬时置为O;
(2)在欠量保护中，当短数据窗有效值小于定值的105%时，延时1ms后辅助判据置为I;当短数据窗有效值大于定值的110%时，辅助判据瞬时置为O;
步骤(4)，根据步骤(I)计算的长数据窗有效值和步骤(3)得到辅助判据，参与主保护逻辑，主保护逻辑判据为
(1)在过量保护中，当长数据窗有效值大于定值，且辅助判据为I时，为防止开关抖动，延时5ms发保护动作信号；当长数据窗有效值小于定值的97%时或辅助判据为O时，为防止开关抖动，延时I OOms收回动作信号；
(2)在欠量保护中，当长数据窗有效值小于定值且辅助判据为I时，为防止开关抖动，延时5ms发保护动作信号；当长数据窗有效值大于定值的103%时或辅助判据为O时，为防止开关抖动，延时I OOms收回保护动作信号；
其中，若步骤(3)的辅助判据从I变为O时，若步骤(4)还未发出保护动作信号，则不再发出保护动作信号并清除计数;若已经发出保护动作信号，则延时10ms保护动作信号。
[0009]前述的基于双重化数据窗的采样异常数据处理方法，其特征在于:步骤(I)得到长数据窗有效值，是通过全周傅里叶变换和均方根算法实时计算各交流量的长数据窗有效值，长数据窗的长度大于或等于20ms。
[0010]前述的基于双重化数据窗的采样异常数据处理方法，其特征在于:步骤(2)得到短长数据窗有效值，是通过半周傅里叶变换和半周积分算法实时计算各交流量的短数据窗有效值，长数据窗的长度小于或等于10ms。
[0011 ]本发明的有益效果是:本发明的基于双重化数据窗的采样异常数据处理方法，能够在保护装置正常工作时，不会影响运行;在保护装置正常动作时，不会影响正常动作;在保护装置接收到的数据有短时异常数据时，装置不会误动，通过长短数据窗相互配合的逻辑方法进行采样异常数据处理，达到真正故障时不拒动，有短时干扰数据时不误动，从而保证了保护的可靠性，提高了保护装置性能，具有良好的应用前景。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的基于双重化数据窗的采样异常数据处理方法的流程图。
[0013]图2是只根据长数据窗算法结果进行逻辑判断的干扰数据波形图。
[0014]图3是本发明的带短数据窗算法进行辅助逻辑判断的一点干扰数据波形图。
[0015]图4是本发明的带短数据窗算法进行辅助逻辑判断的多点干扰数据波形图。
[0016]图5是本发明的带短数据窗算法进行辅助逻辑判断的正常过流保护波形图。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
[0018]本发明的基于双重化数据窗的采样异常数据处理方法，通过长短数据窗相互配合的逻辑方法进行采样异常数据处理，达到真正故障时不拒动，有短时干扰数据时不误动，从而保证了保护的可靠性，提高了保护装置性能，适用于微机继电保护装置，尤其适用于中低压的微机继电保护装置，如图1所示，包括以下步骤，
步骤(I)，采用长数据窗算法计算保护装置外部接入交流量，得到长数据窗有效值，通过全周傅里叶变换和均方根算法实时计算各交流量的长数据窗有效值，长数据窗的长度大于或等于20ms ；
步骤(2)，采用短数据窗算法计算保护装置外部接入交流量，得到短数据窗有效值，通过半周傅里叶变换和半周积分算法实时计算各交流量的短数据窗有效值，长数据窗的长度小于或等于1ms;
步骤(3)，根据步骤(2)计算的短数据窗有效值参与保护逻辑，短数据窗有效值的逻辑判据作为辅助判据，所述逻辑判据为
(1)在过量保护中，当短数据窗有效值大于定值的95%时，延时1ms后辅助判据置为I;当短数据窗有效值小于定值的90%时，辅助判据瞬时置为O;
(2)在欠量保护中，当短数据窗有效值小于定值的105%时，延时1ms后辅助判据置为I;当短数据窗有效值大于定值的110%时，辅助判据瞬时置为O;
步骤(4)，根据步骤(I)计算的长数据窗有效值和步骤(3)得到辅助判据，参与主保护逻辑，主保护逻辑判据为
(1)在过量保护中，当长数据窗有效值大于定值，且辅助判据为I时，为防止开关抖动，延时5ms