本发明属于发电机gcb两端电压分析，特别涉及一种基于录波文件的发电机gcb两端电压同期分析方法。
背景技术：
1、发电机出口断路器gcb(generator circuit breaker，发电机断路器)的运行状态在发电厂特别是水电厂的安全稳定运行中起着至关重要的作用，发电机出口断路器gcb两端同期电压是衡量gcb运行状态的一项重要指标，目前发电厂监控系统和继电保护装置均没有在同期后对发电机出口断路器gcb两端进行同期电压分析，缺少对gcb运行状态的监视，不利于发电机组的稳定运行，因此为了提前发现发电机出口断路器gcb的运行缺陷，提高发电机运行稳定性，有必要对发电机出口断路器gcb两端同期电压进行分析监测。由于在发电厂中在gcb设计安装过程中在发电机的机端和gcb的变压器侧安装有电压互感器，因此可利用发电组故障录波装置采集gcb两端的电压波形，实现gcb两端同期电压分析。
2、综上所述，本发明要解决的技术问题是：现有技术中，对发电机gcb两端三相电压数据的采集可能存在不准确或不完整的情况，导致后续分析结果不可靠。对录波文件中的发电机机端三相电压通道和主变低压侧三相电压通道进行匹配存在困难，可能导致通道混淆，影响分析结果。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种基于录波文件的发电机gcb两端电压同期分析方法，本发明确保发电机gcb的安全运行状态，保证发电机的稳定运行；通过录波装置的采集数据进行分析，不依赖同期装置采集的数据，分析结论更加准确可靠。
2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
3、一种基于录波文件的发电机gcb两端电压同期分析方法，步骤为：
4、进行发电机gcb两端三相电压数据的采集；
5、进行发电机gcb两端三相电压波形通道匹配；
6、进行波形对齐与工频基波分析；
7、进行差值分析；
8、输出发电机gcb两端电压同期分析结果。
9、优选地，所述的进行发电机gcb两端三相电压数据的采集；包括以下步骤：
10、采集发电机机端三相电压和主变低压侧三相电压及频率；
11、完成对发电机出口断路器gcb两端三相电压信息的采集；
12、保持4k的采样率，在发电机出口断路器gcb合闸后的录波波形，形成周期为t的录波文件。
13、优选地，所述的采集发电机机端三相电压和主变低压侧三相电压及频率；包括以下步骤：
14、启动发变组录波装置；
15、采集发电机机端三相电压；
16、采集主变低压侧三相电压；
17、采集发电机机端和主变低压侧的频率。
18、优选地，所述的保持4k的采样率，在发电机出口断路器gcb合闸后的录波波形，形成周期为t的录波文件，包括以下步骤：
19、设置录波装置的采样率为4k；
20、在gcb合闸后开始录波；
21、记录周期为t的录波文件。
22、优选地，所述的进行发电机gcb两端三相电压波形通道匹配，是对发电机组录波文件中发电机机端三相电压通道和主变低压侧三相电压通道进行匹配；包括以下步骤：
23、使用正则表达式删除通道名称中无用编号信息；
24、通过检索关键词“发电机组机端出口电压”文本描述查找发电机机端三相电压通道；
25、通过检索关键词“主变低压侧电压”文本描述找到主变低压侧三相电压通道；
26、将发电机机端三相电压通道与主变低压侧三相电压通道进行abc三相匹配。
27、优选地，所述的进行波形对齐与工频基波分析是将发电机组录波文件两两对齐波形组进行电压波形分析；包括以下步骤：
28、分析计算机端电压和主变低压侧电压中工频基波的幅值与相角；
29、采用全周波傅氏滤波计算对应电压电流通道的工频基波幅值和相角；
30、公式：
31、
32、其中i(k)表示原离散信号，n为一个周期的采样点数，irn和iin分别表示信号n次谐波分量的实部和虚部；
33、求工频基波分量时，令n＝1，即可计算出两个录波波形工频基波对应时间点的幅值in与相角φn；公式为：
34、
35、优选地，所述的进行差值分析；包括以下步骤：
36、对两两对齐波形组中工频基波电压幅值与相角进行差值分析；
37、对两两对齐波形组中工频基波相角进行差值分析；
38、对两两对齐波形组进行频率差值分析。
39、优选地，所述的对两两对齐波形组中工频基波电压幅值与相角进行差值分析；包括以下步骤：
40、所述工频基波电压幅值与相角进行差值分析包括将发电机组录波文件中两两对齐波形组中工频基波电压幅值与相角进行差值分析，设umax为工频基波电压幅值最大值，u为录波采样点数，uset为差值越限采样点数阈值，为0.02u。
41、设两两比较信号分别为s1和s2，其对齐后的工频基波幅值有效值序列分别为s1i和s2i；
42、通过逐点做差的方式对超过阈值的点数进行统计；公式为：
43、
44、其中ui为电压幅值差值点，sset为差值阈值，设为0.01umax，统计完成后，计算ui中连续为1最长序列的长度，若ui>uset，说明幅值差值满足时间阈值。
45、优选地，所述的对两两对齐波形组中工频基波相角进行差值分析；包括以下步骤：
46、设两两比较信号分别为m1和m2，其对齐后的工频基波相角序列分别为m1i和m2i；
47、通过逐点做差的方式对超过阈值的点数进行统计；公式为：
48、
49、其中vi为电压相角差值点，mset为差值阈值，设为0.1°，统计完成后，计算vi中连续为1最长序列的长度，若vi>vset＝0，说明相角差值满足时间阈值。
50、优选地，所述的对两两对齐波形组进行频率差值分析；包括以下步骤：
51、设两两比较信号分别为f1和f2，其对齐后的频率序列分别为f1i和f2i；
52、通过逐点做差的方式对超过阈值的点数进行统计；公式为：
53、
54、其中ei为频率差值点，fset为差值阈值，设为0.1hz，统计完成后，计算ei中连续为1最长序列的长度，若ei>eset＝0，说明频率差值满足时间阈值。
55、优选地，所述的发电机gcb两端电压同期分析结果，步骤为：
56、发电机gcb两端电压幅值、相角、频率比对结果分析；
57、发电机gcb两端同期电压分析异常并告警：如果发电机gcb两端电压幅值比对异常、发电机gcb两端电压相角比对异常、发电机gcb两端电压频率比对异常有任意一个异常时，则判定发电机gcb两端电压同期分析异常并告警。
58、优选地，所述的发电机gcb两端电压幅值、相角、频率比对结果分析；步骤为：
59、当两两电压幅值差值以及时间均满足设定阈值，则判定发电机gcb两端电压幅值比对结果异常；
60、当两两电压相角差值以及时间均满足设定阈值，则判定发电机gcb两端电压相角比对结果异常；
61、当两两电压频率差值以及时间均满足设定阈值，则判定发电机gcb两端电压频率比对结果异常。
62、一种基于录波文件的发电机gcb两端电压同期分析系统，采用了所述的一种基于录波文件的发电机gcb两端电压同期分析方法。
63、本发明可达到以下有益效果：
64、本发明为了提升现有发电机出口断路器gcb两端电压监视功能，解决现有发电机出口断路器gcb两端电压监视问题，提出了一种基于录波文件的发电机gcb两端电压同期分析方法，可以解决目前水电厂系统中缺少发电机出口断路器gcb两端电压监视功能，提升水电厂发电机组gcb两端同期电压监视与分析能力，提高系统运行稳定性。