一种基于数字站的瞬时负序分量时域实时提取方法及装置与流程

技术特征：

1.一种基于数字化变电站电网技术的瞬时负序分量时域实时提取方法及装置，其特征在于，装置硬件资源包括SOPC芯片、以太网光口；所述SOPC芯片采用Altera Cyclone II EP2C70F672C8 FPGA芯片，以太网光口与FPGA芯片连接，FPGA芯片部分引脚预留为硬件联络和控制线。

2.根据权利要求1所述的瞬时负序分量提取装置，其特征在于：所述FPGA芯片中设计有三速以太网控制IP核模块，三速以太网控制模块外接Micrel KS8721BL PHY模块，KS8721BL PHY模块外接以太网光口；装置通过以太网光口连接数字化变电站间隔层。

3.根据权利要求2所述的瞬时负序分量提取装置，其特征在于：FPGA芯片中还设计有存储器、IEC61850 SMV协议报文解析IP核模块、瞬时负序分量实时提取IP核模块、NIOS CPU；NIOS CPU采用Avalon总线分别连接并控制存储器、SMV协议报文解析模块、瞬时负序分量实时提取模块以及三速以太网控制模块。

4.根据权利要求3所述的瞬时负序分量提取装置，其特征在于：FPGA三速以太网控制模块通过以太网光口从数字化变电站系统的间隔层获取IEC61850 SMV格式报文，并将报文放入三速以太网控制模块的FIFO缓存；SMV协议报文解析模块从FIFO缓存中提取报文，并对报文进行解析，由此获取三相电流的瞬时值；同时，将该三相电流的瞬时值放入存储器，作为瞬时负序分量实时提取模块的输入参数。

5.根据权利要求4所述的瞬时负序分量实时提取模块，其实现负序分量实时提取方法的特征在于：首先，瞬时负序分量实时提取模块根据SMV报文中解析出的三相电流瞬时值i_a、i_b和i_c，并计算出ac相间电流的瞬时值i_ac以及bc相间电流的瞬时值i_bc；设置延时参数Δt，记录t时刻i_ac的瞬时值，标记为i_ac(t)；记录t时刻和t-Δt时刻i_bc的瞬时值，标记为i_bc(t)和i_bc(t-Δt)，同时，根据SMV报文中最新解析出的电流值实时更新i_ac(t)、i_bc(t)和i_bc(t-Δt)值。

6.根据权利要求4所述的瞬时负序分量实时提取模块，其实现负序分量实时提取方法的特征还在于：在如权利要求5所述获取了相间电流之后，构建bc相间电流的旋转向量，具体表达为：

其中，İ_bc为bc相间电流的旋转向量，I_bcm为bc相间电流的幅值，ω为bc相间电流的角频率，为bc相间电流的相位；构建时采用用i_bc(t)直接代替旋转向量的虚部，同时采用i_bc(t)和i_bc(t-Δt)的线性组合来构建旋转向量的实部，具体表达为：

其中，所有ωΔt的三角函数均在构造旋转向量前计算为常数。

7.根据权利要求4所述的瞬时负序分量实时提取模块，其实现瞬时负序分量实时提取方法的特征还在于：采用如权利要求5所获得的相间电流时域参数与权利要求6所获得的相间电流旋转向量的线性组合来构建最终瞬时负序分量值的提取方法，具体表达为：

其中，i₂为负序分量瞬时值，Re表示取实部运算。