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1、不受衰减直流分量影响的阻抗继电器新算法哈恒旭1，王学明2，张保会3，袁文广1（1.鲁能积成电子有限公司，山东 济南250100；2.山东烟台经济技术开发区，山东 烟台264000；3.西安交通大学电气学院，陕西 西安710049）AnimprovedFourieralgorithmofMhorelaywithoutinfluenceofDCdecaycomponentHAHeng-xu1,WANGXue-ming2,ZHANGBao-hui3,YUANWen-guang1(1.LunengJichengElectronicL
2、td,Jinan250100,China;2.YantaiEconomicandTechniqueDevelopmentZine,Yantai264000,China;3.Dept.ofElectricEngineering,Xi'anJiaotongUniversity,Xi'an710049,China) ABSTRACT:TheFourieralgorithmbasedMhorelayhastheadvantageofeliminatingorrestrainingtheaffectionofhighfrequenc
3、yharmonics,howeversuffersthedisadvantageofaffectioninducedbyDCdecaycomponents.Therefore,differentialfilterisusedtoeliminatetheDCdecaycomponent,beforethemeasuredsignalcomeintotheMhorelay.ThispaperdescribesanimprovedMhorelayalgorithm,whichcannaturallyeliminatetheaffe
4、ctionofDCdecaycomponentwithoutanyfilters.TheEMTPsimulationshowsthattheproposedalgorithmisbetterthanthetraditionalprocessingmethod. Keywords:Mhorelay,DCdecaycomponent,Fourieralgorithm; 摘 要：基于傅立叶算法的阻抗继电器能够滤除和抑制高次谐波的影响，然而受衰减的直流分量的影响很大，通常采用差分滤波的方法滤除衰减直流分量的影响，本文提出一种改进
5、的傅立叶算法，无需差分滤波，可以消除衰减直流分量的影响。EMTP仿真表明，与差分滤波相比，本算法对衰减直流分量有更好的抑制能力。 关键词：阻抗继电器，衰减直流分量，傅立叶算法1．引言 距离保护算法分为两大类型，解微分方程算法和傅立叶算法。解微分方程算法的优点是可以消除衰减直流分量的影响，然而受高次谐波的影响很大，同时，在求解故障距离过程中，算法的稳定性不够理想[1]。傅立叶算法利用比较操作电压和极化电压的相位或幅值，有较好的稳定性，且对谐波具有天然的抑制力，因此距离保护大多采用傅立叶算法。然而制约傅立叶算法的最大问题就是
6、衰减的直流分量的影响。通常采用差分滤波的方法减小衰减直流分量对算法的影响[2]。本文首先分析了衰减直流分量对傅立叶算法影响的根本原因，综合了解微分方程算法的优势改进了傅立叶算法，使得新的改进的基于傅立叶算法的阻抗继电器无需差分滤波，不受衰减直流分量的影响。EMTP仿真表明，与传统的经过差分滤波后的算法相比，本文提出的算法抑制衰减直流分量影响的能力更强，具有较大的实用价值。2．传统的阻抗继电器的傅立叶算法 如图1所示的典型双端电源供电系统，保护安装在M点，假设在F点发生金属性短路，则在时域内有下述方程成立： 式中R1和L1
7、分别为保护安装处M到故障点的线路电阻和电感。 将上式两边在一个周期内进行傅立叶变换，即方程1两边卷积傅立叶因子e-jw0t,0≦t≦T0(w0为工频角频率，为一个工频周期），得到： 公式2是传统的基于傅立叶算法的阻抗继电器的基石。 从方程1经过傅立叶变换后到公式2的过程，对于工频周期分量显然是满足的，然而对于衰减的直 而对于衰减的直流分量上式不为零，因此，将公式1经过傅立叶积分变为公式2，对于工频周期分量是满足的，而对于衰减的直流分量则不满足，这就是为什么傅立叶算法受衰减直流分量影响的根本原因。3．改进基于傅立叶算
8、法的阻抗继电器3．1基本原理 为了消除衰减直流分量的影响，关键在于如何消除方程1中的电流对时间的导数。因此首先对方程1在一个时间段内进行积分（积分时间假设为Ts）： 然后再对上式进行傅立叶积分： 3．2数字算法 假设采样周期为，一个周波采样N点，则改进的阻抗继电器的数字离散算法
