一种特征电流检测方法与流程

本发明涉及低压配电系统拓扑识别，尤其涉及一种特征电流检测方法。

背景技术：

1、现如今，低压拓扑识别技术已被广泛应用于各省电网公司，台区拓扑识别准确是电网数字化建设的基础，有效保证了台区精益化管理。国网公司制定了相关标准，采用特征电流注入的方式，接收设备采集电网电流并检测特征电流，接收设备包括配电终端、断路器以及ltu等，通常采用的采样频率为5khz或6.4khz。然而，由于硬件平台不尽相同，有些接收设备产品的采样频率可能不是整数，这样，在分数采样频率下，若对采集的信号不作处理，则会出现严重的频谱泄露问题，频谱泄露最终会影响特征电流的检测精度。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提出一种特征电流检测方法，改善了分数采样频率下的特征电流检测过程中由于频谱泄露导致的检测精度下降问题，提升了信号识别准确率，从而实现准确的低压台区拓扑识别。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。

3、一种特征电流检测方法，包括以下步骤。

4、s1，根据实际的采样频率fs就近选择一个整数频率fs1作为重采样频率。

5、s2，根据注入的特征电流频率f0选择滤波器类型和滤波频段。

6、结合fs确定滤波器参数。

7、s3，终端设备按fs采集电网电流。

8、滤波器对电网电流进行滤波，得到数组sh。

9、s4，对sh进行频率为fs1的重采样，得到数组s1。

10、s5，对s1进行相邻工频周期信号作差，滤除谐波信号的干扰。

11、s6，根据f0和fs1，采用滑动傅里叶变换方式计算特征电流频率f0的实部、虚部，进而求得特征电流的信号强度。

12、s7，等间隔t抽取求得的特征电流信号强度值并进行缓存。

13、计算所缓存信号强度值的均值。

14、s8，逐一对缓存值进行判决，得到数组s2；判决原则为：大于等于均值则对应位置1；小于均值则对应位置0。

15、等间隔n抽取s2中的元素，形成s3。

16、比较s3与发送序列是否相同：相同则检测成功；否则检测失败。

17、优选地，所述s1中的重采样频率fs1需要满足fs1*0.02s=n，其中n为正整数。

18、优选地，所述s2中的滤波器为fir滤波器。

19、若f0高于500hz，则选用高通滤波器；否则选用带通滤波器。

20、优选地，所述高通滤波器阻带频率范围为50hz~70hz，阻带衰减范围为30db~40db。

21、优选地，为便于工程化应用、降低运算时间，所述s4中的重采样采用一阶保持的方法，即在ts(i)<ts1(j)<ts(i+1)或ts(i)=ts1(j)时，令s1(j)=sh(i)。

22、其中，ts(i)为采样频率fs对应的第i个采样时刻，sh(i)为第i个采样时刻在数组sh中的对应值，ts1(j)为采样频率fs1对应的第j个采样时刻，s1(j)为第j个采样时刻在数组s1中的对应值。

23、优选地，n×t等于发送序列位宽。

24、本发明的有益技术效果：根据实际的采样频率就近选择一个整数频率作为重采样频率，以所选整数频率对电网电流进行重采样，可保证在特征电流频率对应周期内的采样点数为整数，规避了分数采样频率下的频谱泄露问题，在不满足一个工频周期采样点数为整数的硬件限制下克服了频谱泄露影响特征电流检测精度的问题，提升了信号的识别准确率，从而实现准确的低压台区拓扑识别。同时，由于适用于不同的采样频率，本发明可兼容更多种类的采集设备，提升了工程实用性。

技术特征：

1.一种特征电流检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种特征电流检测方法，其特征在于，所述s1中的重采样频率fs1需要满足fs1*0.02s=n，其中n为正整数。

3.根据权利要求1所述的一种特征电流检测方法，其特征在于，所述s2中的滤波器为fir滤波器；

4.根据权利要求3所述的一种特征电流检测方法，其特征在于，所述高通滤波器阻带频率范围为50hz~70hz，阻带衰减范围为30db~40db。

5.根据权利要求1所述的一种特征电流检测方法，其特征在于，为便于工程化应用、降低运算时间，所述s4中的重采样采用一阶保持的方法，即在ts(i)<ts1(j)<ts(i+1)或ts(i)=ts1(j)时，令s1(j)=sh(i)；

6.根据权利要求1所述的一种特征电流检测方法，其特征在于，n×t等于发送序列位宽。

技术总结
本发明涉及拓扑识别技术领域，公开了一种特征电流检测方法，步骤如下：选择重采样频率。选择滤波器类型和滤波频段。确定滤波器参数。采集电网电流。对电网电流滤波得数组sh。对sh进行重采样得数组s1。对s1进行相邻工频周期信号作差。采用SDFT计算特征电流频率的实部、虚部，进而求得特征电流信号强度。抽取特征电流信号强度值并缓存。计算缓存值的均值。对缓存值进行判决得数组s2；抽取s2中的元素形成s3。比较s3与发送序列是否相同。本发明改善了分数采样频率下的特征电流检测过程中由于频谱泄露导致的检测精度下降问题，提升了信号识别准确率，从而实现准确的低压台区拓扑识别。

技术研发人员：查阳,张鹏程,卢松林,赵大印,曲晶,梁浩,李文鑫,曹乾磊,范建华
受保护的技术使用者：青岛鼎信通讯科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14