專利名稱：一種電流變化率保護(hù)的實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電流變化率保護(hù)的實現(xiàn)方法，屬于電工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著近些年我國城市軌道交通的迅速發(fā)展，直流牽引供電系統(tǒng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在直流牽引供電系統(tǒng)中，由于直流短路電流不同于交流電流，直流開關(guān)分?jǐn)囝A(yù)期短路電流穩(wěn)定值十分困難，因此，要求直流開關(guān)在故障電流未達(dá)到預(yù)期穩(wěn)定值之前就應(yīng)分?jǐn)喙收想娏?，而且越小越好。由于電流變化率保護(hù)能有效地區(qū)分短路故障電流與機(jī)車啟動電流，可在故障發(fā)生初期快速檢測到故障，而被作為在地鐵直流保護(hù)的首選保護(hù)。如何保證電流變化率保護(hù)的靈敏性和可靠性是保護(hù)的關(guān)鍵點之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電流變化率保護(hù)實現(xiàn)方法，較好地解決電流變化率保護(hù)的快速性與可靠性之間的矛盾，提高了軌道直流保護(hù)的整體性能。電流變化率保護(hù)分為電流增量保護(hù)和電流上升率保護(hù)。電流增量保護(hù)，如果監(jiān)測電流增量ΛΙ高于相應(yīng)的整定值，且持續(xù)相應(yīng)的時間，則保護(hù)動作出口。電流增量ΛI(xiàn)保護(hù)主要針對中近距離的非金屬性短路故障(金屬性直接短路故障由斷路器自身的電磁脫扣裝置來跳閘)。電流上升率保護(hù)，如果監(jiān)測到電流變化率保護(hù)啟動Λ T (為整定值)之后，電流增量值ΛΙ大于最小門檻定值，則保護(hù)動作出口。主要針對遠(yuǎn)距離或電阻型的故障。在直流中一般采用平均值濾波算法，即R點數(shù)據(jù)窗求平均值的算法。如果R值選取較大，濾波效果良好，計算精度較高，會造成電流變化率保護(hù)啟動時間延后，從而影響到電流變化率保護(hù)中電流基準(zhǔn)值的選取，難以滿足保護(hù)的靈敏性需求。但是如果R值選取較小，保護(hù)有較高的快速性和靈敏性，但是存在誤動可能。本發(fā)明提供一種電流變化率保護(hù)的實現(xiàn)方法，其特征在于，包含以下步驟I)數(shù)據(jù)采集由FPGA完成數(shù)據(jù)的原始采集，經(jīng)過中值平均法初次濾波處理后，將數(shù)據(jù)保存于數(shù)據(jù)緩存區(qū)i [N+1]中，N為20ms的數(shù)據(jù)采樣點數(shù)；2)計算電流上升率K值 電流上升率K計算公式K = di/dt ；K1M = (i [k]_i Ek-ZjVt1 ;K2 [k] = (i [k]_i [k_z2])/t2 ;其中k表示當(dāng)前采樣點計數(shù)，在0至N+1之間循環(huán)；i [k]表示第k點的電流采樣值；i [k-zj表示第Ii-Z1點的電流采樣值；i [k-z2]表示第k_z2點的電流采樣值；
ti表示k點與Ii-Z1點之間的時間間隔；t2表示k點與k_z2點之間的時間間隔；K1MjK2M分別表示在h時間間隔、t2時間間隔下的第一電流上升率、第二電流上升率的瞬時值。3)數(shù)據(jù)濾波31)數(shù)據(jù)窗R:用于計算平均值的數(shù)據(jù)點數(shù)，R不能大于N+1 ；32)數(shù)據(jù)窗R選取較小值R1，計算電流平均值
權(quán)利要求
1.一種電流變化率保護(hù)的實現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟 1)數(shù)據(jù)采集由FPGA完成數(shù)據(jù)的原始采集，經(jīng)過中值平均法初次濾波處理后，將數(shù)據(jù)保存于數(shù)據(jù)緩存區(qū)i [N+1]中，N為20ms的數(shù)據(jù)采樣點數(shù)； 2)計算電流上升率K值 電流上升率K計算公式K = di/dt ；K1Iik] = (i [k]-i [k-ZiD/ti ； K2 [k] = (i [k]-i [k-z2])/t2 ； 其中 k表示當(dāng)前采樣點計數(shù),在O至N+1之間循環(huán)； i[k]表示第k點的電流采樣值； i [k-zj表示第Ic-Z1點的電流采樣值； i[k_z2]表示第k-z2點的電流采樣值； ti表示k點與Ii-Z1點之間的時間間隔； t2表示k點與k-z2點之間的時間間隔； K1MUk]分別表示在h時間間隔、〖2時間間隔下的第一電流上升率、第二電流上升率的瞬時值。
3)數(shù)據(jù)濾波 31)數(shù)據(jù)窗R:用于計算平均值的數(shù)據(jù)點數(shù)，R不能大于N+1； 32)數(shù)據(jù)窗R選取較小值R1,計算電流平均值七
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電流變化率保護(hù)的實現(xiàn)方法，結(jié)合長數(shù)據(jù)窗平均值算法和短數(shù)據(jù)窗平均值算法，采用兩種不同長度數(shù)據(jù)窗平均值算法相互配合的綜合邏輯判斷，較好地解決了電流變化率保護(hù)的快速性與可靠性之間的矛盾，提高了軌道直流保護(hù)的整體性能。
文檔編號B60L3/00GK102842890SQ20121035791
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者史澤兵, 陸源, 馬營, 王宇, 郝后堂, 江衛(wèi)良, 李肖博 申請人:國電南瑞科技股份有限公司