一种计算短路电流直流分量的时间常数的理论值的方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109991513A(43)申请公布日2019.07.09(21)申请号201910153205.6G01R31/02(2006.01)(22)申请日2019.02.28(71)申请人中国电力科学研究院有限公司地址100192北京市海淀区清河小营东路15号申请人国家电网有限公司国网河北省电力有限公司(72)发明人李振强周沛洪何慧雯娄颖查志鹏戴敏周姣范冕王磊李志军张波彭庆华(74)专利代理机构北京工信联合知识产权代理有限公司11266代理人姜丽辉(51)Int.Cl.G01R31/08(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种计算短路电流直流分量的时间常数的理论值的方法及系统(57)摘要本发明公开了一种计算短路电流直流分量的时间常数的理论值的方法及系统，包括：确定短路电流的交流分量的峰值；对所述短路电流波形的上包络线和下包络线进行拟合，以获取第一直流分量衰减曲线；利用谐波分析方法对所述短路电流波形进行分析，以获取第二直流分量衰减曲线；确定第一直流分量波形和第二直流分量波形，并分别进行指数拟合，以分别获取第一拟合公式和第二拟合公式；根据所述第一拟合公式和第二拟合公式选取较大的时间常数作为时间常数理论值。本发明根据设置的短路电流直流分量曲线拟合的原则，确定短路电流直流分量的时间常数，可避免拟合公式选取的盲目性；通过对计算的时间常数的准确性进行检验，保证了计算结果的准确性。CN109991513ACN109991513A权利要求书1/2页1.一种计算短路电流直流分量的时间常数的理论值的方法，其特征在于，所述方法包括：对短路电流波形进行傅里叶分析，以确定所述短路电流的交流分量的峰值；对所述短路电流波形的上包络线和下包络线进行拟合，以获取第一直流分量衰减曲线；利用谐波分析方法对所述短路电流波形进行分析，以获取第二直流分量衰减曲线；分别选取所述第一直流分量衰减曲线和第二直流分量衰减曲线在故障开始时，预设时间阈值段内的曲线作为第一直流分量波形和第二直流分量波形；分别对所述第一直流分量波形和第二直流分量波形进行指数拟合，以分别获取满足拟合原则的预设格式的第一拟合公式和第二拟合公式；当所述第一拟合公式和第二拟合公式中的第一时间常数和第二时间常数的相对误差小于等于第一预设误差阈值时，选取较大的时间常数作为时间常数理论值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设时间阈值的取值范围为[60,150)，单位为ms。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设格式公式为：所述拟合原则为：IDC与I0的相对误差小于等于第二预设误差阈值；其中，IDC为故障时刻t0时刻的故障电流的直流分量；t为故障开始后的时刻；τ为时间常数；I0为所述短路电流的交流分量的峰值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述短路电流的直流分量分别和所述第一直流分量波形和第二直流分量波形进行叠加，以获取第一叠加短路电流波形和第二叠加短路电流波形；分别将所述第一叠加短路电流波形和第二叠加短路电流波形与所述短路电流波形进行比对，以获取比对结果；其中，若所述比对结果指示所述第一叠加短路电流波形和第二叠加短路电流波形分别与所述短路电流波形重合率大于等于预设重合阈值，则表明确定的时间常数理论值准确。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述比对结果指示所述第一叠加短路电流波形或第二叠加短路电流波形与所述短路电流波形重合率小于预设重合阈值时，表明确定的时间常数理论值不准确，重新选取新的预设时间阈值进行计算。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当获取的第一拟合公式和第二拟合公式不满足拟合原则；或所述第一拟合公式和第二拟合公式中的第一时间常数和第二时间常数的相对误差大于第一预设误差阈值时，重新选取新的预设时间阈值进行计算。7.一种计算短路电流直流分量的时间常数的理论值的系统，其特征在于，所述系统包括：交流分量的峰值确定单元，用于对短路电流波形进行傅里叶分析，以确定所述短路电流的交流分量的峰值；第一直流分量衰减曲线获取单元，用于对所述短路电流波形的上包络线和下包络线进2CN109991513A权利要求书2/2页行拟合，以获取第一直流分量衰减曲线；第二直流分量衰减曲线获取单元，用于利用谐波分析方法对所述短路电流波形进行分析，以获取第二直流分量衰减曲线；直流分量波形确定单元，用于分别选取所述第一直流分量衰减曲线和第二直流分量衰减曲线在故障开始时，预设时间阈值段内的曲线作为第一直流分量波形和第二直流分量波形；拟合公式获取单元，用于分别对所述第一直流分量波形和第二直流分量波形进行指数拟合，以分别获取满足拟合原则的预设格式的第一