短路电流过零点时间的预测方法、装置、设备、存储介质和程序产品与流程

本申请涉及相控开断，特别是涉及一种短路电流过零点时间的预测方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术：

1、相控开断是指控制断路器在最合适的相位完成分闸动作。将该技术用于开断短路电流，可以称为短路故障相控开断技术，其中对应短路电流开断的最优相位为短路电流过零点。

2、短路故障相控开断技术要保证在短路电流过零点之前预测出短路电流过零点的时间，并提前对断路器发出分闸指令，使短路电流在过零点处开断。部分预测算法的适用范围较窄、不耐噪声，部分预测算法的计算速度不够。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种短路电流过零点时间的预测方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

2、本申请提供一种短路电流过零点时间的预测方法，所述方法包括：

3、获取短路电流在多个采样点的测量值；

4、对所述多个采样点中相差半个工频周期的采样点进行测量值叠加，得到部分采样点的直流项叠加值；

5、根据所述部分采样点的直流项叠加值，得到直流项参数值；

6、将所述多个采样点的测量值减去相应的直流项值，得到所述多个采样点的交流项值；

7、根据所述多个采样点的交流项值，得到交流项参数值；

8、根据直流项参数值和所述交流项参数值，得到短路电流的大小随时间变化的目标表达式，以预测所述短路电流的过零点时间。

9、在一个实施例中，获取短路电流在多个采样点的测量值，包括：

10、获取预测过零点时间所需的运算预估时长；

11、将继电保护系统的响应时间减去所述运算预估时长，得到采样时长；

12、按所述采样时长，对短路电流进行采样，得到多个采样点的测量值。

13、在一个实施例中，根据所述部分采样点的直流项叠加值，得到直流项参数值，包括：

14、根据所述部分采样点的直流项叠加值以及短路电流表达式推导得到的直流项叠加式进行求解，得到直流项参数值。

15、在一个实施例中，根据所述部分采样点的直流项叠加值以及短路电流表达式推导得到的直流项叠加式进行求解，得到直流项参数值，包括：

16、根据最小二乘法、所述部分采样点的直流项叠加值以及短路电流表达式推导得到的直流项叠加式，得到方程组；

17、对方程组进行求解，得到直流项参数值。

18、在一个实施例中，当采样时长大于工频周期的一半且小于工频周期时，根据所述多个采样点的交流项值，得到交流项参数值，包括：

19、从所述多个采样点的交流项值中截取半个工频周期的采样点的交流项值；

20、根据半个工频周期的采样点的交流项值的相反数，得到另半个工频周期的采样点的交流项值；

21、根据半个工频周期的采样点的交流项值以及另半个工频周期的采样点的交流项值，得到全工频周期的采样点的交流项值；

22、根据全工频周期的采样点的交流项值进行傅里叶计算，得到交流项参数值。

23、在一个实施例中，预测所述短路电流的过零点时间，包括：

24、根据所述目标表达式，得到所述短路电流的预测值序列；

25、对所述预测值序列里的每一预测值进行二值符号化处理，得到符号值序列；

26、根据所述符号值序列，确定过零点区间对应的第一端时间和第二端时间；

27、根据所述第一端时间、第一端时间对应的预测值、第二端时间和第二端时间对应的预测值进行线性插值计算，确定过零点时间。

28、本申请提供一种短路电流过零点时间的预测装置，所述装置包括：

29、采样处理模块，用于获取短路电流在多个采样点的测量值；

30、叠加模块，用于对所述多个采样点中相差半个工频周期的采样点进行测量值叠加，得到部分采样点的直流项叠加值；

31、直流参数求解模块，用于根据所述部分采样点的直流项叠加值，得到直流项参数值；

32、交流项值获取模块，用于将所述多个采样点的测量值减去相应的直流项值，得到所述多个采样点的交流项值；

33、交流参数求解模块，用于根据所述多个采样点的交流项值，得到交流项参数值；

34、预测模块，用于根据直流项参数值和所述交流项参数值，得到短路电流的大小随时间变化的目标表达式，以预测所述短路电流的过零点时间。

35、本申请提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行上述方法。

36、本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行上述方法。

37、本申请提供一种计算机程序产品，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行上述方法。

38、上述短路电流过零点时间的预测方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，获取短路电流在多个采样点的测量值；对所述多个采样点中相差半个工频周期的采样点进行测量值叠加，得到部分采样点的直流项叠加值；根据所述部分采样点的直流项叠加值，得到直流项参数值；将所述多个采样点的测量值减去相应的直流项值，得到所述多个采样点的交流项值；根据所述多个采样点的交流项值，得到交流项参数值；根据直流项参数值和所述交流项参数值，得到短路电流的大小随时间变化的目标表达式，以预测所述短路电流的过零点时间。本申请使用半周期消去法将相差半个工频周期的测量值进行相加，去除短路电流中的交流部分，得到直流项叠加值，以此将短路电流表达式中的交流项参数值与直流项参数值分开辨识；本申请适用范围广，后续通过傅里叶计算交流项参数值时，保留对应的项数即可分别适配不含谐波的短路电流和含有谐波的短路电流；并且，本申请利用了正弦函数的半周期特性简化了计算过程，计算速度快；与传统技术多采用截断后的表达式不同，本申请不采用截断后的表达式作为计算目标，理论误差可达到0。

技术特征：

1.一种短路电流过零点时间的预测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取短路电流在多个采样点的测量值，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述部分采样点的直流项叠加值，得到直流项参数值，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述部分采样点的直流项叠加值以及短路电流表达式推导得到的直流项叠加式进行求解，得到直流项参数值，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当采样时长大于工频周期的一半且小于工频周期时，根据所述多个采样点的交流项值，得到交流项参数值，包括：

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，预测所述短路电流的过零点时间，包括：

7.一种短路电流过零点时间的预测装置，其特征在于，所述装置包括：

8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法。

技术总结
本申请涉及相控开断技术领域，提供一种短路电流过零点时间的预测方法、装置、设备、存储介质和程序产品，不仅适用范围广且计算速度快。本申请获取短路电流在多个采样点的测量值；对多个采样点中相差半个工频周期的采样点进行测量值叠加，得到部分采样点的直流项叠加值；根据部分采样点的直流项叠加值，得到直流项参数值；将多个采样点的测量值减去相应的直流项值，得到多个采样点的交流项值；根据多个采样点的交流项值，得到交流项参数值；根据直流项参数值和交流项参数值，得到短路电流的大小随时间变化的目标表达式，以预测短路电流的过零点时间。

技术研发人员：杨旭,龙启,黎卫国,冯鸫,张朝辉,侯明春,姜克如,彭翔,薛淑鹏,廖敏夫,段雄英
受保护的技术使用者：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司电力科研院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23