本申請屬于電力系統自動化,尤其涉及故障錄波方法、裝置、控制設備及程序產品。
背景技術:
1、在電力系統中,故障錄波器是保障電網安全穩定運行的關鍵設備。它能夠實時監測電網中的電壓、電流等關鍵電氣量,當系統發生故障或異常擾動時,自動觸發并記錄故障發生前后一段時間內的波形數據,為事后故障分析提供依據。
2、現有技術中,一些故障錄波器采用多種判據來觸發錄波,如基于電氣量的頻率、諧波、序分量或突變量等進行計算,并與預設的啟動參數進行比較,當滿足條件時啟動錄波。然而,為了獲得一個相對準確的有效值,計算過程通常需要一個完整的工頻周波(如在50赫茲的電網中為20毫秒)甚至更長的數據窗口。這會導致出現如下技術缺陷:錄波器的邏輯啟動時刻必然晚于故障的實際發生時刻,存在至少一個周波的計算延遲。雖然現有技術包含預錄功能,即在觸發后將緩存中的一段歷史數據也一并保存,但其記錄的邏輯零時刻是觸發判據滿足的時刻,而非故障真實發生的時刻。這可能導致故障最開始的瞬態特征被遺漏,從而影響故障分析的精確性和及時性,無法滿足對故障進行精準溯源的需求。
技術實現思路
1、本申請實施例提供了故障錄波方法、裝置、控制設備及程序產品,旨在解決現有技術中因計算延遲導致錄波啟動滯后,無法精確、完整地記錄故障真實起始點附近波形數據的技術問題。
2、第一方面,本申請實施例提供了一種故障錄波方法,包括:
3、將獲取到的時序化的電氣量采樣數據以循環覆蓋的方式緩存至數據緩存區;
4、基于所述電氣量采樣數據,計算至少一種預設的電氣特征量,并監測所述電氣特征量以在滿足預設的觸發條件時,確定一初始觸發時刻t1;
5、根據所述初始觸發時刻t1計算得到一修正的故障啟動時刻t0;
6、基于所述錄波啟動時刻t0,從所述數據緩存區中定位對應的采樣數據點,并啟動故障錄波。
7、在第一方面的一種可能的實現方式中,所述電氣特征量包括以下至少之一:相電流有效值、零序電流、負序電流、相電壓有效值、零序電壓和負序電壓。
8、在第一方面的一種可能的實現方式中,所述監測所述電氣特征量以在滿足預設的觸發條件時,確定一初始觸發時刻t1,包括:
9、當監測到所述電氣特征量連續n個計算點的數值均大于或小于對應的預設門檻值時,將連續n個計算點中的第一個計算點所對應的時間戳確定為所述初始觸發時刻t1。
10、在第一方面的一種可能的實現方式中,所述根據所述初始觸發時刻t1計算得到一修正的故障啟動時刻t0,包括:
11、根據下述算法公式計算得到修正的故障啟動時刻t0:
12、t0=t1-twin-tjudge+tm;其中,twin為計算窗長延遲,tjudge為判斷延遲,tm為一自適應補償參數。
13、在第一方面的一種可能的實現方式中,所述方法還包括:
14、根據所述觸發條件的類型為自適應補償參數tm賦予不同的值;
15、其中,所述觸發條件的類型包括越限觸發條件、零序觸發條件、負序觸發條件中的至少一種。
16、在第一方面的一種可能的實現方式中,所述監測所述電氣特征量以在滿足預設的觸發條件時,確定一初始觸發時刻t1,以及根據所述初始觸發時刻t1計算得到一修正的故障啟動時刻t0,包括:
17、當有兩種或以上類型的電氣特征量滿足其各自對應的觸發條件時,分別確定滿足各自觸發條件的兩種或以上類型的電氣特征量對應的初始觸發時刻t1;
18、基于每種類型的初始觸發時刻t1以及與二者分別對應的自適應補償參數tm,計算得到一修正的故障啟動時刻t0。
19、在第一方面的一種可能的實現方式中,所述根據所述初始觸發時刻t1計算得到一修正的故障啟動時刻t0,包括:
20、根據下述算法公式計算得到修正的故障啟動時刻t0:
21、t0=t1-tcalc-k/(dh/dt);其中,tcalc為算法延遲參數,k為經驗系數,dh/dt為所述電氣特征量在所述初始觸發時刻t1的諧波能量增長率。
22、第二方面,本申請實施例提供了一種故障錄波裝置,包括:
23、緩存模塊,用于將獲取到的時序化的電氣量采樣數據以循環覆蓋的方式緩存至數據緩存區;
24、觸發時刻計算模塊,用于基于所述電氣量采樣數據,計算至少一種預設的電氣特征量,并監測所述電氣特征量以在滿足預設的觸發條件時,確定一初始觸發時刻t1;
25、修正模塊,用于根據所述初始觸發時刻t1計算得到一修正的故障啟動時刻t0;
26、錄波模塊,用于基于所述錄波啟動時刻t0,從所述數據緩存區中定位對應的采樣數據點,并啟動故障錄波。
27、第三方面,本申請實施例提供了一種控制設備,包括:存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序,所述處理器執行所述計算機程序時實現如第一方面任一項所述的方法。
28、第四方面,本申請實施例提供了一種計算機可讀存儲介質,包括:所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執行時實現如第一方面任一項所述方法中的步驟。
29、第五方面,本申請實施例提供了一種計算機程序產品,當計算機程序產品在控制設備上運行時,使得控制設備執行上述第一方面中任一項所述方法。
30、本申請實施例與現有技術相比存在的有益效果是:
31、通過對初始觸發時刻t1進行修正,確定一個更接近故障真實發生時刻的錄波啟動時刻t0,并以此作為錄波的邏輯零點,克服了現有技術因計算延遲導致的啟動滯后缺陷,實現了真正的快速響應;由于啟動時刻被有效提前,能夠比現有技術更完整地捕獲和記錄從故障發生瞬間開始的電氣量變化波形,避免了關鍵瞬態信息的丟失,保證了故障數據的完整性,為后續的故障原因分析、故障定位以及保護動作行為評估提供了更精確、更可靠的依據。
32、可以理解的是,上述第二方面至第五方面的有益效果可以參見上述第一方面中的相關描述,在此不再贅述。
1.一種故障錄波方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述電氣特征量包括以下至少之一:相電流有效值、零序電流、負序電流、相電壓有效值、零序電壓和負序電壓。
3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述監測所述電氣特征量以在滿足預設的觸發條件時,確定一初始觸發時刻t1,包括:
4.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述根據所述初始觸發時刻t1計算得到一修正的故障啟動時刻t0,包括:
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:
6.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述監測所述電氣特征量以在滿足預設的觸發條件時,確定一初始觸發時刻t1,以及根據所述初始觸發時刻t1計算得到一修正的故障啟動時刻t0,包括:
7.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述根據所述初始觸發時刻t1計算得到一修正的故障啟動時刻t0,包括:
8.一種故障錄波裝置,其特征在于,包括:
9.一種控制設備,包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序,其特征在于,所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1至7任一項所述的方法。
10.一種計算機程序產品,其特征在于,當計算機程序產品在控制設備上運行時,使得控制設備執行如權利要求1至7任一項所述的方法。