高梁方，張 雄

（太原科技大學(xué)，山西 太原 030024）

智能變電站電子式互感器數(shù)字重采樣對(duì)繼電保護(hù)影響研究

高梁方，張 雄

（太原科技大學(xué)，山西 太原 030024）

重采樣誤差問(wèn)題嚴(yán)重影響了電子式互感器的大規(guī)模應(yīng)用，詳細(xì)分析了數(shù)字重采樣中線(xiàn)性插值過(guò)程，引入“插值輔助信號(hào)”的概念幫助分析線(xiàn)性插值過(guò)程的誤差。得出了利用線(xiàn)性插值法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步過(guò)程中，插值后的信號(hào)幅值與插值點(diǎn)的位置有關(guān)的結(jié)論，當(dāng)插值后離散信號(hào)點(diǎn)的位置與插值前完全相同時(shí)，所得信號(hào)幅值最大；當(dāng)插值后數(shù)據(jù)點(diǎn)位于插值前兩離散數(shù)據(jù)點(diǎn)的中點(diǎn)時(shí)，所得信號(hào)幅值最??；當(dāng)插值點(diǎn)位于其他位置時(shí)，所得信號(hào)幅值介于最大值和最小值之間。另外，仿真結(jié)果表明數(shù)字重采樣對(duì)于本文的距離保護(hù)模型和母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)模型沒(méi)有影響。

電子式互感器；線(xiàn)性插值法；插值輔助信號(hào)；主頻信號(hào)；副頻信號(hào)；差動(dòng)保護(hù)；距離保護(hù)

0 引言

智能變電站信號(hào)采集過(guò)程當(dāng)中，電子式互感器測(cè)得的數(shù)據(jù)需要通過(guò)重采樣實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步之后才能傳遞給合并單元。其過(guò)程中多次用到數(shù)字重采樣技術(shù)[1]，而現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)數(shù)字重采樣的方法是原理簡(jiǎn)單的線(xiàn)性插值法，線(xiàn)性插值法在應(yīng)用過(guò)程中存在誤差，現(xiàn)有文獻(xiàn)多通過(guò)拉格朗日插值余項(xiàng)來(lái)估計(jì)插值點(diǎn)的誤差[2]，當(dāng)然也有學(xué)者們還提出了新型的重采樣算法，包括二次插值、三次樣條插值等次數(shù)更高精度更高的插值算法，以及借助信號(hào)頻率特性對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)換的算法[3]。然而，實(shí)現(xiàn)過(guò)程較為復(fù)雜這一缺陷阻礙了這些新型算法在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用。到目前為止重采樣誤差問(wèn)題還沒(méi)有得到有效地解決。在實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中重采樣誤差問(wèn)題在一些特殊情況下會(huì)對(duì)繼電保護(hù)的正確動(dòng)作以及測(cè)控裝置的正確測(cè)量產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。

本文首先介紹了重采樣算法在變電站信號(hào)傳遞過(guò)程中的應(yīng)用場(chǎng)景，引出插值輔助信號(hào)的概念，然后利用插值輔助信號(hào)對(duì)線(xiàn)性插值算法的誤差進(jìn)行分析，根據(jù)“插值輔助信號(hào)”來(lái)對(duì)線(xiàn)性插值過(guò)程進(jìn)行解釋?zhuān)o出線(xiàn)性插值過(guò)程的低通濾波特性，引入主頻信號(hào)和副頻信號(hào)的概念，對(duì)線(xiàn)性插值過(guò)程進(jìn)行全面分析，再給出重采樣對(duì)繼電保護(hù)影響的仿真結(jié)果，分析重采樣對(duì)于繼電保護(hù)的影響。

1 線(xiàn)性插值過(guò)程的分析

1.1 插值輔助信號(hào)的引入

線(xiàn)性插值會(huì)產(chǎn)生誤差，為了更好地對(duì)線(xiàn)性插值過(guò)程進(jìn)行解釋?zhuān)疚囊肓瞬逯递o助信號(hào)。

設(shè)有一模擬正弦信號(hào)，以4倍于正弦信號(hào)頻率的采樣率對(duì)此信號(hào)進(jìn)行采樣（即每周期采樣4個(gè)點(diǎn)），得到插值前的信號(hào)采樣值。然后對(duì)此數(shù)字信號(hào)進(jìn)行線(xiàn)性插值以使得其采樣率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，即采樣率變?yōu)?倍于原正弦信號(hào)頻率。線(xiàn)性插值的實(shí)際過(guò)程如圖1所示。

圖1 線(xiàn)性插值過(guò)程

為了更好地解釋線(xiàn)性插值過(guò)程，引入了線(xiàn)性插值的等效過(guò)程如圖2所示。假設(shè)存在1種模擬信號(hào)，其形狀等同于由插值前相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)的連線(xiàn)所構(gòu)成的折線(xiàn)，此信號(hào)即為插值前數(shù)字信號(hào)的“插值輔助信號(hào)”。按照新的采樣率對(duì)“插值輔助信號(hào)”進(jìn)行采樣，便可得到插值后的數(shù)據(jù)點(diǎn)。所以，所有的線(xiàn)性插值過(guò)程均可理解為以下過(guò)程：以插值后的采樣率對(duì)原離散數(shù)據(jù)點(diǎn)的“插值輔助信號(hào)”進(jìn)行采樣。

圖2 線(xiàn)性插值的等效過(guò)程

由于插值之前的數(shù)字信號(hào)反映了原始信號(hào)的信息，插值之后的數(shù)字信號(hào)反映了插值輔助信號(hào)的信息，所以只要分析插值輔助信號(hào)相對(duì)于原始信號(hào)的變化特點(diǎn)，就可以分析出重采樣過(guò)程中信號(hào)的變化特點(diǎn)，進(jìn)而可以得出線(xiàn)性插值過(guò)程的誤差。

1.2 插值輔助信號(hào)的分解

插值輔助信號(hào)由插值前的離散采樣點(diǎn)連接而成，因此插值輔助信號(hào)也是周期信號(hào)，而且周期與原信號(hào)的周期相同；另外其幅值，相角等特性也與原信號(hào)幅值相角有關(guān)，不妨假設(shè)原模擬信號(hào)的頻率為f0，幅值為1，初相角為θ，則其表達(dá)式為

設(shè)原始采樣頻率為fs1，且fs1=nf0，為滿(mǎn)足采樣定理，應(yīng)該有n＞2，同時(shí)為了簡(jiǎn)化計(jì)算，令n取整數(shù)。此情況下，“插值輔助信號(hào)”的表達(dá)式為一周期分段函數(shù)，且每個(gè)周期內(nèi)有n段，每段區(qū)間內(nèi)為一直線(xiàn)。設(shè)此函數(shù)第一個(gè)周期內(nèi)第m段的表達(dá)式為ym，則有

式 （2） 中，，y1=sin。

設(shè)“插值輔助信號(hào)”的整體表達(dá)式為yfu，因?yàn)槠錇橹芷诤瘮?shù)，所以可寫(xiě)成傅里葉級(jí)數(shù)的形式

編程使得在n取不同值的情況下，按照以上各式計(jì)算“插值輔助信號(hào)”所含各頻率分量的幅值ck，發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律：所有的“插值輔助信號(hào)”除了含有頻率為f0的基頻分量外，還含有部分高次諧波分量，高次諧波分量的頻率為fs1-f0，fs1+f0，2fs1-f0，2fs1+f0，3fs1-f0……，但除了f0和fs1-f0兩分量外，其余高次諧波分量的幅值都很小，可忽略不計(jì)。如圖3給出了n=9，f0=50，θ=0時(shí)的插值輔助信號(hào)各頻率分量的值，從圖中可以明顯看出上文所述結(jié)論的正確性。定義每個(gè)“插值輔助信號(hào)”中頻率為fs1-f0的頻率分量為主頻分量，頻率為fs1-f0的頻率分量為副頻分量。對(duì)于不同的n值，“插值輔助信號(hào)”中主頻分量和副頻分量的幅值不固定，但初相角是固定的，前者為θ，后者為π-θ。

圖3 n=9時(shí)插值輔助信號(hào)各頻率分量的值

原始模擬信號(hào)的頻率為f0，幅值為1，初相角為θ，對(duì)于一個(gè)信號(hào)的傳變系統(tǒng)，最理想的情況是輸出信號(hào)中這3個(gè)參數(shù)均不改變。然而，線(xiàn)性插值過(guò)程并非如此?！安逯递o助信號(hào)”中的主頻分量頻率為f0，幅值不為1，而是隨n值的變化而變化并且始終小于1，初相角為θ。除此之外，“插值輔助信號(hào)”中還含有包括副頻分量在內(nèi)的高次諧波分量。

1.3 主頻與副頻信號(hào)探究

由上面的分析可知主頻信號(hào)的頻率和初相角與原始信號(hào)的頻率和初相角一致，下面將分析主頻信號(hào)的幅值與原始信號(hào)的幅值之間的關(guān)系隨著采樣頻率與原始信號(hào)頻率的比值的變化而變化的過(guò)程。為了滿(mǎn)足奈奎斯特采樣定理，所以仿真采用了n取3~80之間的整數(shù)，按照1.2節(jié)計(jì)算主頻分量幅值的算法計(jì)算主頻分量的幅值。取其中的部分結(jié)果列于表1中。由表1可知，隨著幅值增大，即原始采樣頻率與原始信號(hào)頻率倍數(shù)的增大，主頻分量的幅值越來(lái)越接近原始信號(hào)的幅值，相應(yīng)地，線(xiàn)性插值造成的誤差也在不斷減小。

表1 主頻信號(hào)幅值變化表

由于現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備中，插值前數(shù)據(jù)速率 (即原始采樣頻率)一般為4 kHz，為了使取n值為3~ 80，原始信號(hào)頻率范圍只能是50~1 333 Hz，計(jì)算此范圍內(nèi)每個(gè)整數(shù)頻率信號(hào)的“插值輔助信號(hào)”中主頻分量的幅值與原始信號(hào)幅值之比，得到從原始信號(hào)到“插值輔助信號(hào)”這一過(guò)程中不同頻率信號(hào)的主頻分量幅值增益，并作出圖形，如圖4所示。

圖4 主頻分量幅值增益

由圖4可以看出，線(xiàn)性插值過(guò)程表現(xiàn)出低通濾波特性，當(dāng)設(shè)備的采樣頻率確定時(shí)，原始信號(hào)的頻率越高，對(duì)應(yīng)的“插值輔助信號(hào)”中主頻分量的幅值衰減越大，線(xiàn)性插值法的誤差也就越大。對(duì)于智能變電站中的繼電保護(hù)裝置，電力系統(tǒng)中最為重要的信號(hào)是工頻信號(hào) (50 Hz)，當(dāng)原始采樣率為4 kHz時(shí)，對(duì)于50 Hz的工頻信號(hào)，n為80，由表格1知線(xiàn)性插值后信號(hào)的增益為0.999 5，幾乎沒(méi)有衰減。所以，線(xiàn)性插值的低通濾波特性在此采樣率下對(duì)基于工頻量的繼電保護(hù)裝置的影響不大。對(duì)于基于暫態(tài)過(guò)程的暫態(tài)分量的繼電保護(hù)裝置的影響較大，因?yàn)榇藭r(shí)所測(cè)量的暫態(tài)信號(hào)中含有較多的高頻分量，高頻分量經(jīng)過(guò)線(xiàn)性插值的低通濾波特性會(huì)發(fā)生較大偏差，會(huì)使得信號(hào)傳變失真，二次側(cè)信號(hào)不能準(zhǔn)確反映一次側(cè)信號(hào)，可能會(huì)使得繼電保護(hù)裝置錯(cuò)誤動(dòng)作。

以上分析計(jì)算過(guò)程都是在原始模擬信號(hào)是單一頻率信號(hào)的條件下得到的，仿真實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)原始信號(hào)同時(shí)包含多種頻率分量時(shí)，線(xiàn)性插值后所得信號(hào)各分量的衰減仍然滿(mǎn)足圖4所示規(guī)律，說(shuō)明以上結(jié)論是可靠的。

對(duì)于線(xiàn)性插值法的等效過(guò)程的分析可以分為兩個(gè)步驟，第一個(gè)步驟是由原始信號(hào)得到插值輔助信號(hào)，第二個(gè)步驟是利用線(xiàn)性插值之后的采樣頻率對(duì)插值輔助信號(hào)采樣得到插值之后的信號(hào)。對(duì)于第一個(gè)步驟由原始信號(hào)得到插值輔助信號(hào)的過(guò)程的討論，得出了主頻分量，副頻分量，線(xiàn)性插值的低通濾波特性等結(jié)果。第二個(gè)步驟用插值之后的采樣頻率對(duì)插值輔助信號(hào)進(jìn)行采樣，理論上來(lái)說(shuō)可以完全反應(yīng)插值輔助信號(hào)；但是又知道插值輔助信號(hào)中除了含有頻率與原始信號(hào)頻率相同的信號(hào)成分外還含有其他頻率的信號(hào)，尤其是副頻信號(hào)，如果副頻信號(hào)的頻率在插值之后的采樣頻率下不滿(mǎn)足奈奎斯特采樣定理，就會(huì)發(fā)生頻率混疊，從而影響到主頻信號(hào)。

如果從“插值輔助信號(hào)”出現(xiàn)的初始時(shí)刻后某一時(shí)刻對(duì)其進(jìn)行采樣，使得插值之后的任一數(shù)據(jù)點(diǎn)均位于插值之前的兩連續(xù)數(shù)據(jù)點(diǎn)的中點(diǎn)位置。由于對(duì)“插值輔助信號(hào)”進(jìn)行采樣的起始時(shí)刻不是“插值輔助信號(hào)”出現(xiàn)的初始時(shí)刻，對(duì)于采樣過(guò)程，其主頻分量和副頻分量的初相角發(fā)生了變化，設(shè)兩初相角分別為θ1和θ2，其計(jì)算公式如下

由式（7）、式（8）可以看出-θ1=θ2。對(duì)“插值輔助信號(hào)”進(jìn)行采樣后，主頻信號(hào)的幅值不變，相角仍然是θ1，而副頻分量則發(fā)生頻率混疊，混疊為主頻信號(hào)，幅值不變，相角變?yōu)棣?θ2=π+θ1，剛好與主頻分量的相角相差π，對(duì)主頻信號(hào)起減小作用。所以此時(shí)對(duì)“插值輔助信號(hào)”進(jìn)行采樣后，原始信號(hào)得到了進(jìn)一步的衰減，主頻信號(hào)值變得更小，插值之后的離散信號(hào)幅值與原始模擬信號(hào)幅值相差更大。

由以上分析可知，當(dāng)插值后離散信號(hào)點(diǎn)的位置與插值前完全相同時(shí)，副頻分量混疊而來(lái)的信號(hào)與主頻分量初相角相同，兩者疊加，所得信號(hào)幅值最大；當(dāng)插值后數(shù)據(jù)點(diǎn)位于插值前兩連續(xù)數(shù)據(jù)點(diǎn)的中點(diǎn)時(shí)，副頻分量混疊而來(lái)的信號(hào)與主頻分量初相角相差π，兩者抵消，所得信號(hào)幅值最?。划?dāng)插值點(diǎn)位于其他位置時(shí)，所得信號(hào)幅值介于最大值與最小值之間。

2 仿真分析

2.1 模型介紹

研究重采樣對(duì)母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)影響的電力系統(tǒng)仿真軟件 PSCAD（power systems computer aided design）模型。支路一為空載合閘支路，支路二，支路三，支路四為正常運(yùn)行的3條支路。輸電線(xiàn)路的電壓等級(jí)為220 kV，系統(tǒng)容量為100MVA，支路一的線(xiàn)路參數(shù)為R1=1×e-6pu/m，X1=1.2×e-6pu/m，R0=1.717 5×e-6pu/m，X0=1.251×e-5pu/m。支路二、支路三、支路四的線(xiàn)路參數(shù)相同都為R1=1.1×e-5pu/m，X1=9.3×e-5pu/m，R0=1.5×e-5pu/m，X0=9.35×e-5pu/m，實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的電氣量為電流Is、I1、I2、I3、I4，母線(xiàn)電壓E1。

研究重采樣對(duì)線(xiàn)路差動(dòng)保護(hù)影響的PSCAD模型，雙端供電系統(tǒng)，輸電線(xiàn)路的電壓等級(jí)是SN= 110 kV，基準(zhǔn)容量，輸電線(xiàn)路的長(zhǎng)度為200 km，輸電線(xiàn)路采用貝瑞龍模型，參數(shù)為R=6.76e-8pu/m，X=9.6e-7pu/m，仿真實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的電氣量為輸電線(xiàn)路兩端的電流Im、In。

本文采用帶制動(dòng)特性原理的線(xiàn)路差動(dòng)保護(hù)，整定方法介紹如下。

帶制動(dòng)特性的線(xiàn)路差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作方程為

式（9）中Im、In為圖7中被保護(hù)線(xiàn)路兩側(cè)測(cè)得的電流向量； |Im+In|為動(dòng)作電流； |Im-In|為制動(dòng)電流；K為制動(dòng)系數(shù)，本實(shí)驗(yàn)中取K=0.5；Iop0為動(dòng)作門(mén)限值，本實(shí)驗(yàn)取Iop0=0.5。

研究重采樣對(duì)距離保護(hù)的影響的PSCAD模型，單端供電系統(tǒng)，輸電線(xiàn)路的電壓等級(jí)是110 kV，基準(zhǔn)容量，總共有兩段輸電線(xiàn)路，每段輸電線(xiàn)路的長(zhǎng)度都相同都是100 km，輸電線(xiàn)路采用貝瑞龍模型，參數(shù)為R=0.053e-5pu/m，X=0.339 7e-3pu/m，仿真實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的電氣量為圖中母線(xiàn)1的電壓E1和流過(guò)母線(xiàn)1的電流I1。

本文的距離保護(hù)一段和距離保護(hù)二段的整定方法介紹如下。

距離保護(hù)一段

式（10） 中Z1rel是距離保護(hù)一段的阻抗整定值；L是被保護(hù)線(xiàn)路的長(zhǎng)度；z1是被保護(hù)輸電線(xiàn)路單位長(zhǎng)度的阻抗值；K1rel是可靠系數(shù)，本實(shí)驗(yàn)中取K1rel=0.85。

距離保護(hù)二段

式（11）中Z2set是距離保護(hù)二段的整定阻抗；L是被保護(hù)線(xiàn)路的長(zhǎng)度；z1是被保護(hù)輸電線(xiàn)路單位長(zhǎng)度的阻抗值；Kb.min是分支系數(shù)，本文中提到的模型的分支系數(shù)Kb.min=1；Z1set.2是下一段線(xiàn)路的距離保護(hù)一段整定值；K2rel是可靠系數(shù)，本實(shí)驗(yàn)中取K2rel=0.8。

另外本文中距離保護(hù)用的是方向圓動(dòng)作特性，絕對(duì)值比較的方向圓動(dòng)作特性的動(dòng)作方程為

式（12） 中，Zm為測(cè)量阻抗；Zset為阻抗整定值。

2.2 重采樣對(duì)母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的影響

重采樣的對(duì)象是各條支路的電流Is、I1、I2、I3、I4。分兩類(lèi)情況分別進(jìn)行了仿真，第一類(lèi)是認(rèn)為各個(gè)地點(diǎn)的CT采樣頻率都相同，都是10 kHz，重采樣是將各個(gè)地點(diǎn)的電流采樣值同時(shí)從10 kHz重采樣到4 kHz和2.4 kHz。第二類(lèi)是認(rèn)為不同地點(diǎn)的CT的采樣頻率不同，Is的采樣頻率為4 kHz，其余的電流的采樣頻率都為10 kHz，將I1、I2、I3、I4都重采樣到4 kHz在進(jìn)行母線(xiàn)差動(dòng)電流的計(jì)算。母線(xiàn)差動(dòng)電流為

由以上兩種工況的仿真波形可以看出，母線(xiàn)差動(dòng)電流都非常小，接近于0，所以可以得出結(jié)論，重采樣對(duì)于本實(shí)驗(yàn)的母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)幾乎沒(méi)有影響。

2.3 重采樣對(duì)母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的影響

重采樣的電氣量為輸電線(xiàn)路兩端的電流Im和In，從原始的采樣頻率4 kHz線(xiàn)性插值到2.4 kHz，模擬區(qū)外故障情況下的線(xiàn)路差動(dòng)保護(hù)，得到重采樣前后的差動(dòng)電流對(duì)比圖，從圖中可以看出，重采樣前后的差動(dòng)電流點(diǎn)是重合的，說(shuō)明重采樣幾乎對(duì)本實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷木€(xiàn)路差動(dòng)保護(hù)沒(méi)有影響，從理論上也可以看出4 kHz的采樣頻率和2.4 kHz的采樣頻率確實(shí)對(duì)50 kHz的工頻信號(hào)沒(méi)有太大的影響。

2.4 重采樣對(duì)于距離保護(hù)的影響

重采樣的電氣量為母線(xiàn)電壓E1和電流I1，從原始的采樣頻率4 kHz線(xiàn)性插值到2.4 kHz。首先仿真得到了重采樣前后母線(xiàn)電壓的對(duì)比圖，從圖中可以看出重采樣對(duì)電壓有效值的影響非常小，誤差在0.000 5左右，從前面的理論分析過(guò)程也可以看出，50 Hz的工頻量在4 kHz的采樣頻率和2.4 kHz的采樣頻率下的誤差非常小，幾乎可以忽略不計(jì)。

緊接著分別用重采樣前后的電壓E1和電流I1，作出阻抗點(diǎn)的軌跡圖，并作出距離保護(hù)一段阻抗圓和距離保護(hù)二段阻抗圓。觀(guān)察重采樣帶來(lái)的信號(hào)傳變誤差是否會(huì)使得距離保護(hù)誤動(dòng)作。得到的仿真結(jié)果為重采樣前后的阻抗點(diǎn)的軌跡基本上是一致的，沒(méi)有太大的偏差，本實(shí)驗(yàn)中重采樣帶來(lái)的偏差不會(huì)使得距離保護(hù)模型誤動(dòng)。這與上文提到的母線(xiàn)電壓值在重采樣前后變化非常小的結(jié)果是一致的。

3 結(jié)論

對(duì)于采樣率轉(zhuǎn)換過(guò)程，線(xiàn)性插值具有固定的低通濾波特性，而對(duì)于采樣率不變的數(shù)據(jù)同步過(guò)程，插值后的信號(hào)幅值與插值點(diǎn)的位置有關(guān)，當(dāng)插值后離散信號(hào)點(diǎn)的位置與插值前完全相同時(shí)，幅值最大；當(dāng)插值后數(shù)據(jù)點(diǎn)位于插值前兩連續(xù)數(shù)據(jù)點(diǎn)的中點(diǎn)時(shí)，幅值最??；當(dāng)插值點(diǎn)位于其他位置時(shí)，所得信號(hào)幅值介于最大值與最小值之間。一般情況下，數(shù)字重采樣對(duì)保護(hù)裝置的影響非常小，幾乎可以忽略不計(jì)。當(dāng)采用基于工頻量的保護(hù)策略且采樣頻率遠(yuǎn)大于50 Hz時(shí)，重采樣對(duì)于距離保護(hù)和母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)以及線(xiàn)路差動(dòng)保護(hù)幾乎沒(méi)有影響。

[1]王振岳，陳偉，鹿海成，等.電子式與電磁式互感器的比較及在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用 [J].華電技術(shù)，2012，34(2)：50-54.

[2]周斌,魯國(guó)剛,黃國(guó)方,等.基于線(xiàn)性L(fǎng)agrange插值法的變電站IED采樣值接口方法 [J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2007，31(3)：86-90.

[3]董義華,孫同景,徐丙根.基于三次樣條插值理論的電子式互感器數(shù)據(jù)同步 [J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2012，32(5)：102-107.

Study on the Effect of Electronic Transformers Digital Resamp ling on Relay Protection in Smart Substation

GAO Liangfang，ZHANG Xiong

（Taiyuan University of Science And Technology,Taiyuan,Shanx i 030024,China）

The problem of resampling seriously affects the large-scale application ofelectronic transformers.In this paper,the linear interpolation process in digital resampling has been analyzed in detail.The conceptof"interpolation assistantsignal"has been introduced to help analyze the errorof linear interpolation process.Itisconcluded that the amplitude of the interpolated signal is related to the position of the interpolated point in the process of data synchronization by using linear interpolationmethod.When the position of the interpolated discrete signal points is exactly the same as that before interpolation,the amplitude of the obtained signal is the largest.When the interpolated data point is at themidpoint of the two discrete data points before interpolation,the amplitude of the obtained signal is the smallest.When the interpolated point is at other positions,the amplitude of the signal is between themaximum and theminimum.In addition,PSCAD simulation results show that digital resampling has no effect on the distance protection model and the bus differential protectionmodel.

electronic transformer;linear interpolation method;interpolation assistant signal;main frequency signal;secondary frequency signal;differentialprotection;distanceprotection

TM74

A

1671-0320（2016）06-0011-05

2016-11-02，

2016-11-09

高梁方（1993），男，山西交城人，2014級(jí)太原科技大學(xué)電氣工程專(zhuān)業(yè)在讀碩士研究生，主要研究方向?yàn)殡姎夤こ蹋?/p>

張 雄（1973），男，山西神池人，2003年畢業(yè)于太原理工大學(xué)電路與系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)，碩士，副教授，主要研究方向?yàn)闊o(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)、智能信息識(shí)別與處理。