智能变电站保护装置单点采样异常大数防误处理方法与流程

本发明涉及一种智能变电站保护装置单点采样异常大数防误处理方法，属于智能变电站领域。

背景技术：

随着智能变电站的发展，MU(merging unit，合并单元)的广泛应用实现了二次设备采样值信息的网络化共享，但同时其本身的可靠性也受到越来越多的质疑。异常大数(飞点)大多数属于随机出现，且没有严格的周期特征。当采样中的某一点、几点或连续出现畸变时，保护应作出反应应对。

目前，应对这种飞点的防御措施主要有以下两种：

一种是保护装置采样回路双AD冗余处理的结构。后面不管采用双独立的启动+动作的双CPU板结构(两块CPU板运行完全相同的程序，独立完成各自的保护启动和保护动作运算)、启动+保护的双CPU板结构(一块主板负责保护启动，一块主板负责保护动作逻辑运算)，还是单主板双CPU(DSP)结构(双CPU结构一个AD数据作为保护启动+保护用，另一AD数据作为启动校验用)，在正常情况下，单AD出现异常时，只影响单CPU算法或者单启动/保护算法，保护不会误动。

一种是类似“满足N点时间窗内连续M点大于门槛值”的判据。对于采样值算法，当单点出现飞点，则只影响单点的算法计算值，这样可以有效避免飞点引起保护误动。

从传统的保护设计来说。双AD采样分别供保护的启动算法和保护的动作算法使用，在启动和保护动作条件同时满足时，保护动作出口。如果在保护已经启动的情况下，对应保护算法的AD采样通道出现单点异常大数，则可能造成保护的误动。针对速动类非采样值算法的保护元件，单点大数影响的范围不止一点，而是整个计算数据窗，在某些特殊情况下，存在误动的风险。根据单点异常大数保护不能误动的技术要求，在特殊情况下出现的单点异常大数据需要更加有效的防误措施。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能变电站保护装置单点采样异常大数防误处理方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

智能变电站保护装置单点采样异常大数防误处理方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1，设置门槛值；

步骤2，判断采样点绝对值是否低于门槛值，如果不是，则转至步骤3；

步骤3，利用异常大数判断模型对采样点进行异常大数判断，如果采样点满足异常大数判断模型，则判断该采样点为异常大数。

步骤2中，如果采样点绝对值低于门槛值，则不进行异常大数判断。

异常大数判断模型为，

其中，a_k为当前采样点的采样值，a_k+1为当前采样点后一点的采样值，a_k-1为当前采样点前一点的采样值，M₀为预设系数。

如果采样点不满足异常大数判断模型，则判断该采样点不是异常大数。

采样点判断为异常大数后，将异常大数替换。

采样点判断为异常大数后，利用重采样方法将异常大数替换。

本发明所达到的有益效果：本发明利用单点大数的值和相邻采样点数值之间较大的差别，在保护装置SV采样的前端增加一级单点异常大数的防误判据，保证保护的正常运行不受单点大数的影响。

附图说明

图1为本发明的流程图。

图2为长线路空充且分布电容比较大情况下波形的验证图。

图3为动模试验中的饱和波形的验证图。

图4为偏移正弦波形的验证图。

图5为试验中主变保护采到一点异常大数波形的验证图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，智能变电站保护装置单点采样异常大数防误处理方法，包括以下步骤：

步骤1，设置门槛值。

门槛值包括电流通道门槛值和电源通道门槛值；电流通道门槛值按照一次电流5000A折算，电压通道门槛值按照一次1.2倍额定电压折算。

步骤2，判断采样点绝对值是否低于门槛值，如果是，则不进行异常大数判断；如果不是，则转至步骤3。

步骤3，利用异常大数判断模型对采样点进行异常大数判断。

异常大数判断模型为：

其中，a_k为当前采样点的采样值，a_k+1为当前采样点后一点的采样值，a_k-1为当前采样点前一点的采样值，M₀为预设系数，M₀一般取0.5(对应正弦波sin30°)；

当采样点满足(1)式时，则判断该采样点为异常大数，置单点异常大数的标志给保护应用层，保护应用层根据自身算法特点进行防误处理，利用重采样方法将异常大数替换。

合并单元发送数据的采样率固定为4k，而标准对保护装置的要求是不低于1k，国内主流保护装置采样率一般不高于2k，则可以根据保护自身的采样率进行插值处理，替换原有的异常大数。

为了进一步说明上述方法，如图2所示，为长线路空充且分布电容比较大情况下波形，经异常大数判据后没有误判点；如图3所示，为动模试验中的饱和波形，经异常大数判据后没有误判点；如图4所示，为偏移正弦波形，经异常大数判据后没有误判点；如图5所示，为试验中主变保护采到一点异常大数波形，经异常大数判据后准确判断出异常大数点。因此，异常大数判据能够准确判断出单点异常大数，针对系统各种运行波形不会发生误判。

上述方法利用单点大数的值和相邻采样点数值之间较大的差别，在保护装置SV采样的前端增加一级单点异常大数的防误判据，保证保护的正常运行不受单点大数的影响。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。