頻率偏移時基波幅值計算誤差對保護的影響及其改進算法

鄭作偉，江衛良，郝后堂，顧志飛

(國電南瑞科技股份有限公司，江蘇南京211106)

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頻率偏移時基波幅值計算誤差對保護的影響及其改進算法

鄭作偉，江衛良，郝后堂，顧志飛

(國電南瑞科技股份有限公司，江蘇南京211106)

摘要：分析了頻率偏移時傅里葉算法計算的基波幅值的誤差；分析了該誤差對使用基波幅值作為動作量的過量保護和欠量保護的影響。通過分析得出傅里葉算法計算的基波幅值是頻率為模擬量頻率兩倍的周期函數，在此基礎上提出了一種頻率偏移時基波幅值的改進算法，該算法通過把傅里葉算法計算出來的基波幅值在一個周期內求平均值再乘以一個與頻率相關的系數來求取實際的基波幅值。MATLAB仿真和裝置實測結果顯示，所提出的改進算法計算的基波幅值誤差很小，能夠滿足繼電保護裝置對模擬量精度的要求。

關鍵詞：頻率偏移；傅里葉算法；基波幅值；MATLAB

0引言

在繼電保護裝置中大部分保護都是使用模擬量的基波幅值作為保護的動作量[1]。如過流保護使用相電流的基波幅值作為動作量，差動保護使用差電流的基波幅值作為動作量。在繼電保護裝置中，基波幅值一般使用傅里葉算法進行計算。而在進行傅里葉計算時一般選取系統的額定頻率作為基波頻率。當模擬量的頻率為額定頻率時，使用傅里葉算法計算的基波幅值是正確的。但是在很多工況下，例如系統震蕩、過激磁和發電機起停機等過程中模擬量的頻率將偏移額定頻率，這時模擬量基波幅值的計算將有一定的偏差。……