专利名称：供电系统中二次设备的错误数据鉴别方法
技术领域：
本发明属于电工技术领域，具体地说是一种可应用于供电系统中二次设 备的错误数据鉴别方法。
背景技术：
供电系统中的二次设备通常通过釆样，得到釆样值，据此进行判断和控 制。如果系统中有噪声或干扰，或者二次设备发生釆样异常等硬件故障或发 生程序跑飞等软件故障，则二次设备的采样有可能出现错误数据，容易造成 二次设备错误的判断和控制。
二次设备通常通过软件滤波或者硬件滤波等方法来滤除错误数据，但常 规的软硬件滤波方法例如傅氏变换、有源或者无源滤波会产生时滞，减缓判 断和控制的速度。对于变化的釆样值，有时难以区分是真正故障造成的还是 错误数据造成的。

发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种可应用于供电系统中二次设备的错误 数据鉴别方法，可以据此编写程序，写入基于嵌入式微型计算机的二次设备
来进行控制。其核心点是如果二次设备的两个相邻采样值的差值超出设定 的阈值，则认为当前点的数据是错误数据，就舍弃此错误数据。 本发明的技术方案如下
一种应用于供电系统中二次设备的错误数据鉴别方法，供电系统中的二 次设备通过对电力信号的釆样，得到采样值，通过采样值进行电力系统运行 状态的判断和控制，其特征为
供电系统中 一次设备有很大的电感和电容，所以即使供电系统发生很严 重的故障，供电系统的电流或者电压值也不会发生突变，而会按照指数函数 曲线变化；其次，用于信号变换的一次系统的互感器和二次设备内部的互感 器有最大量程的限制，二次设备的采样值存在最大值；再次，如果采样的信 号是带有频率的信号，则具有频率的特点。
综合以上三点，对每一类型的采样值，两个相邻釆样值的差值不会超过 一个固定的数值，可根据实际系统的情况，设定相应的阈值。图2为根据本发明的方法判定釆样数据为错误数据时的采样数据示意图。


图1中第k-1点的釆样值y (k-l)与它的前一点即第k-2点的釆样值y (k-2) 的差值没有超出设定的阈值，第k点的釆样值y(k)与它的前一点即第k-l点的 采样值y (k-l)的差值也没有超出设定的阈值，则判定第k点的釆样值y (k)是正 常数据，不作处理。
图2中第k-l点的釆样值y (k-l)与它的前一点即第k-2点的釆样值y (k-2) 的差值没有超出设定的阈值，但第k点的采样值y (k)与它的前一 点即第k-l点 的采样值y (k-l)的差值超出设定的阈值，则判定第k点的釆样值y (k)是错误数 据，需要作处理。最简单的处理方法是用第k-l点的采样值y(k-l)来代替第k 点的采样值y(k)。
对工频电流进行采样的错误数据阖值的设定方法
二次设备对供电系统的工频电流进行釆样，它一个周波采样N点，采样 周期是T,则相邻两个采样点之间的采样间隔时间是T/N。 二次设备能输入的 最大电流值是M倍的额定电流，即M4n，约定二次设备内部对应于In的值 是A。由于输入的电流信号是正弦波，则在第0点和第1点之间的导数最大， 即这两点之间的差值最大，则阈值=M*A*1. 414* (sin 6广sin 6 0)=M*A*1. ""(sii^TT^L/T- sin2 7i*t。/T)。由于L=T/N*1=T/N， t。=T/N*0=0, 所以闽值-N^A".414"in2 7i/N。为了防止由于测量误差等原因把正常的采样
值误判断为错误数据，把上述的阈值乘以一个可靠系数P，则阈值 =P*M*A*1. 414*sin2 7t/N。
此方法的优势可以用于滤除噪声和干扰，也可用于发现釆样通道的硬
件故障或者程序错误。能显著减少常规的软硬件滤波方法产生的时滞。对于
变化的采样值，能严格区分出是真正故障造成的还是错误数据造成的。
图l为根据本发明的方法判定釆样数据为正常时的采样数据示意图； 图2为根据本发明的方法判定釆样数据为错误数据时的采样数据示意图。
图1中第k-l点的采样值y (k-1)与它的前一点即第k-2点的采样值y (k-2) 的差值没有超出设定的阈值，第k点的采样值y (k)与它的前 一 点即第k-1点的 釆样值y (k-1)的差值也没有超出设定的阈值,则判定第k点的采样值y (k)是正
常数据，不作处理。
图2中第k-l点的釆样值y (k-1)与它的前一点即第k-2点的釆样值y (k-2) 的差值没有超出设定的阈值，但第k点的釆样值y (k)与它的前一点即第k-l点的釆样值y (k-l)的差值超出设定的阈值,则判定第k点的釆样值y (k)是错误数 据，需要作处理。最简单的处理方法是用第k-l点的釆样值y(k-l)来代替第k 点的采样值y(k)。
具体实施例方式
下面根据说明书附图，结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详 细表述。
本发明基于的原理是供电系统中一次设备有很大的电感和电容，所以 即使供电系统发生很严重的故障，供电系统的电流或者电压值也不会发生突 变，而会按照指数函数曲线变化；其次，用于信号变换的一次系统的互感器 和二次设备内部的互感器有最大量程的限制，所以二次设备的采样值存在最 大值；再次，如果采样的信号是带有频率的信号，则具有频率的特点。
综合以上三点，对每一类型的采样值，两个相邻釆样值的差值不会超过 一个固定的数值，可根据实际系统的情况，设定相应的阈值。
图l为根据本发明的方法判定釆样数据为正常时的釆样数据示意图2为根据本发明的方法判定采样数据为错误数据时的釆样数据示意图。
图1中第k-l点的采样值y (k-l)与它的前一点即第k-2点的采样值y (k-2) 的差值没有超出设定的阈值，第k点的釆样值y (k)与它的前一 点即第k-1点的 采样值y (k-l)的差值也没有超出设定的阈值,则判定第k点的釆样值y (k)是正
常数据，不作处理。
图2中第k-l点的釆样值y (k-l)与它的前一点即第k-2点的釆样值y (k-2) 的差值没有超出设定的阈值，但第k点的采样值y(k)与它的前一点即第k-l点 的釆样值y(k-l)的差值超出设定的阈值,则判定第k点的采样值y(k)是错误数 据，需要作处理。最简单的处理方法是用第k-l点的采样值y(k-l)来代替第k 点的釆样值y(k)。
对工频电流进行采样的错误数据阖值的设定方法
二次设备对供电系统的工频电流进行釆样，它一个周波釆样N点，采样 周期是T，则相邻两个采样点之间的釆样间隔时间是T/N。 二次设备能输入的 最大电流值是M倍的额定电流，即M"n,约定二次设备内部对应于In的值 是A。由于输入的电流信号是正弦波，则在第0点和第1点之间的导数最大， 即这两点之间的差值最大，则阈值-M*A*1. 414* (sin 6广sin 6 0)-M*A*l. 414承(sin2丌n!/T— sin2 tt *t。/T)。由于t产T/N小T/N， t。=T/N*0=0， 所以阈值-MfA4.414"in2 7i/N。为了防止由于测量误差等原因把正常的釆样
值误判断为错误数据，把上述的阔值乘以一个可靠系数P，则阈值 =P*M*A*1, 414*sin2 tt/N。如果二次设备一个周波釆样32点，则N=32，则sin2 it/N=sin2 tt/32= sinl1.25。，如果M-30, P=l. 2 ,则阈值-l. 2*30*A*1. 414* sinl1.25。 =9. 931*A。
权利要求
1、一种应用于供电系统中二次设备的错误数据鉴别处理方法，供电系统中的二次设备通过对电力信号的采样，得到采样值，通过对采样值数据的处理和计算，进行电力系统运行状态的判断和控制，所述错误数据鉴别处理方法通过对采样值的错误数据进行鉴别和处理，其特征为供电系统中一次设备有很大的电感和电容，供电系统的电流或者电压值也不会发生突变，而会按照指数函数曲线变化；其次，用于电力信号变换的一次系统的互感器和二次设备内部的互感器有最大量程的限制，二次设备的采样值存在最大值；再次，如果采样的信号是带有频率的信号，具有频率的特点；综合以上三点，对每一类型的采样值，两个相邻采样值的差值不会超过一个固定的数值，可根据实际系统的情况，设定相应的阈值。当第k-1点的采样值y(k-1)与它的前一点即第k-2点的采样值y(k-2)的差值没有超出设定的上述阈值，第k点的采样值y(k)与它的前一点即第k-1点的采样值y(k-1)的差值也没有超出设定的上述阈值，则判定第k点的采样值y(k)是正常数据，不作处理；当第k-1点的采样值y(k-1)与它的前一点即第k-2点的采样值y(k-2)的差值没有超出设定的上述阈值，但第k点的采样值y(k)与它的前一点即第k-1点的采样值y(k-1)的差值超出设定的上述阈值，则判定第k点的采样值y(k)是错误数据，需要作处理，所述处理方法是用第k-1点的采样值y(k-1)来代替第k点的采样值y(k)。
2、根据权利要求l所述的错误数据鉴别处理方法，其特征为当二次 设备对供电系统的工频电流进行采样时，由于电流信号是正弦波，则在第0 点即釆样电流为零时和第1点即釆样电流为零后的第一个采样点之间的导数 最大，即这两点之间的差值最大，则据此设定两个相邻釆样值的差值的阈值 为，P*M*A*1. 414*sin27t/N 其中，P是可靠系数，其值大于l, M表示二次设备能输入的最大电流值是额 定电流的倍数，A为二次设备内部约定对应于额定电流的值，N为一个釆样周波内的采样点数。
全文摘要
本发明提供一种可应用于供电系统中二次设备的错误数据鉴别方法如果二次设备的两个相邻采样值的差值超出设定的阈值，则认为当前点的数据是错误数据，就舍弃此错误数据。其基于的原理是首先，由于供电系统中一次设备有很大的电感和电容，所以即使供电系统发生很严重的故障，供电系统的电流或者电压值也不会发生突变，而会按照指数函数曲线变化。其次，用于信号变换的一次系统的互感器和二次设备内部的互感器有最大量程的限制，所以二次设备的采样值存在最大值。再次，如果采样的信号是带有频率的信号，则具有频率的特点。综合以上三点，再结合具体的二次设备的特点，例如其每周波的采样点数和采样变换所对应的幅值，则可设定最大允许的采样值差的阈值。
文档编号G01R19/00GK101430360SQ20081024306
公开日2009年5月13日 申请日期2008年12月8日 优先权日2008年12月8日
发明者钢 李, 杨海英, 许家玉, 郑建勇, 宇 金 申请人:国电南瑞科技股份有限公司