专利名称：一种电流变化率保护的实现方法
技术领域：
电流变化率保护的实现方法，属于电工技术领域。
背景技术：
随着近些年我国城市轨道交通的迅速发展，直流牵引供电系统得到了越来越广泛的应用。在直流牵引供电系统中，由于直流短路电流不同于交流电流，直流开关分断预期短路电流稳定值十分困难，因此，要求直流开关在故障电流未达到预期稳定值之前就应分断故障电流，而且越小越好。由于电流变化率保护能有效地区分短路故障电流与机车启动电流，可在故障发生初期快速检测到故障，而被作为在地铁直流保护的首选保护。如何保证电流变化率保护的灵敏性和可靠性是保护的关键点之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电流变化率保护实现方法，较好地解决电流变化率保护的快速性与可靠性之间的矛盾，提高了轨道直流保护的整体性能。电流变化率保护分为电流增量保护和电流上升率保护。电流增量保护，如果监测电流增量ΛΙ高于相应的整定值，且持续相应的时间，则保护动作出口。电流增量ΛI保护主要针对中近距离的非金属性短路故障(金属性直接短路故障由断路器自身的电磁脱扣装置来跳闸)。电流上升率保护，如果监测到电流变化率保护启动Λ T (为整定值)之后，电流增量值ΛΙ大于最小门槛定值，则保护动作出口。主要针对远距离或电阻型的故障。在直流中一般采用平均值滤波算法，即R点数据窗求平均值的算法。如果R值选取较大，滤波效果良好，计算精度较高，会造成电流变化率保护启动时间延后，从而影响到电流变化率保护中电流基准值的选取，难以满足保护的灵敏性需求。但是如果R值选取较小，保护有较高的快速性和灵敏性，但是存在误动可能。本发明提供一种电流变化率保护的实现方法，其特征在于，包含以下步骤I)数据采集由FPGA完成数据的原始采集，经过中值平均法初次滤波处理后，将数据保存于数据缓存区i [N+1]中，N为20ms的数据采样点数；2)计算电流上升率K值 电流上升率K计算公式K = di/dt ；K1M = (i [k]_i Ek-ZjVt1 ;K2 [k] = (i [k]_i [k_z2])/t2 ;其中k表示当前采样点计数，在0至N+1之间循环；i [k]表示第k点的电流采样值；i [k-zj表示第Ii-Z1点的电流采样值；i [k-z2]表示第k_z2点的电流采样值；
ti表示k点与Ii-Z1点之间的时间间隔；t2表示k点与k_z2点之间的时间间隔；K1MjK2M分别表示在h时间间隔、t2时间间隔下的第一电流上升率、第二电流上升率的瞬时值。3)数据滤波31)数据窗R:用于计算平均值的数据点数，R不能大于N+1 ；32)数据窗R选取较小值R1，计算电流平均值
权利要求
1.一种电流变化率保护的实现方法，其特征在于，包括以下步骤 1)数据采集由FPGA完成数据的原始采集，经过中值平均法初次滤波处理后，将数据保存于数据缓存区i [N+1]中，N为20ms的数据采样点数； 2)计算电流上升率K值 电流上升率K计算公式K = di/dt ；K1Iik] = (i [k]-i [k-ZiD/ti ； K2 [k] = (i [k]-i [k-z2])/t2 ； 其中 k表示当前采样点计数,在O至N+1之间循环； i[k]表示第k点的电流采样值； i [k-zj表示第Ic-Z1点的电流采样值； i[k_z2]表示第k-z2点的电流采样值； ti表示k点与Ii-Z1点之间的时间间隔； t2表示k点与k-z2点之间的时间间隔； K1MUk]分别表示在h时间间隔、〖2时间间隔下的第一电流上升率、第二电流上升率的瞬时值。
3)数据滤波 31)数据窗R:用于计算平均值的数据点数，R不能大于N+1； 32)数据窗R选取较小值R1,计算电流平均值七
全文摘要
本发明公开了一种电流变化率保护的实现方法，结合长数据窗平均值算法和短数据窗平均值算法，采用两种不同长度数据窗平均值算法相互配合的综合逻辑判断，较好地解决了电流变化率保护的快速性与可靠性之间的矛盾，提高了轨道直流保护的整体性能。
文档编号B60L3/00GK102842890SQ20121035791
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者史泽兵, 陆源, 马营, 王宇, 郝后堂, 江卫良, 李肖博 申请人:国电南瑞科技股份有限公司