一种继电保护装置的故障监测方法和系统与流程

1.本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种继电保护装置的故障监测方法和系统。


背景技术：

2.在交流电力系统中，继电保护装置是当交流电力系统中的电力元件或交流电力系统本身发生故障，危及交流电力系统安全运行时，能够及时向运行值班人员发出警告或者直接控制断路器跳闸以终止故障发展的二次侧设备，在交流电力系统安全运行中，起着至关重要的作用，直接影响到系统的安全以及系统的稳定运行，而继电保护装置主要是依据提取的工频交流相量来判断交流电力系统或电力元件是否发生故障，为了保证继电保护装置的可靠运行，工频交流相量的提取是一项必不可少的工作。
3.目前，主要是通过离散傅里叶算法从故障信号中提取出工频交流相量，但在交流电力系统发生短路故障时，故障电流信号中会产生无法被离散傅里叶算法滤除的衰减直流分量，大大影响了工频相量提取的精度，降低了继电保护装置运行的可靠性。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种继电保护装置的故障监测方法和系统，解决了现有在交流电力系统发生短路故障时，故障电流信号中会产生无法被离散傅里叶算法滤除的衰减直流分量，大大影响了工频相量提取的精度，降低了继电保护装置运行的可靠性的技术问题。
5.本发明第一方面提供的一种继电保护装置的故障监测方法，应用于继电保护装置，包括：当接收到所述继电保护装置采集的待分析信号，按照预设周期提取所述待分析信号的离散采样点数据；将所述离散采样点数据进行离散傅里叶变换，生成变换输出相量数据；将所述变换输出相量数据和所述离散采样点数据中的离散采样点数量值输入预设的中间参数分析函数，确定对应的中间数据；将所述离散采样点数量值和所述中间数据输入预设的衰减直流影响函数，确定对应的衰减直流影响数据；根据所述衰减直流影响数据、所述变换输出相量数据和所述离散采样点数据，确定所述待分析信号对应的工频交流相量；根据所述工频交流相量与预设的电流阈值的比对结果，判断所述待分析信号是否为故障信号。
6.可选地，所述中间参数分析函数具体为：
；；其中，为第一变换输出相量值的实部值，为第二变换输出相量值的实部值，为第三变换输出相量值的实部值，为第四变换输出相量值的实部值，为第五变换输出相量值的实部值，为离散采样点数量值，为第一中间参数值，为第二中间参数值，为第三中间参数值，为第四中间参数值，为第五中间参数值，为第六中间参数值。
7.可选地，所述衰减直流影响函数具体为：；；其中，为衰减直流影响值，为虚数因子，为第一中间变量值，为第二中间变量值，为第三中间变量值，为第四中间变量值，为离散采样点编号值。
8.可选地，所述根据所述衰减直流影响数据、所述变换输出相量数据和所述离散采
样点数据，确定所述待分析信号对应的工频交流相量的步骤，包括根据所述离散采样点数据中的离散采样点编号值从所述衰减直流影响数据中选取对应的衰减直流影响值；将多个所述衰减直流影响值进行加和处理，生成第一和值；将所述第一和值与预设的影响阈值进行乘值运算，生成第一乘值；将所述第一乘值与所述离散采样点数量值进行比值处理，生成第一比值；将所述变换输出相量数据中的第一变换输出相量值与所述第一比值进行作差处理，生成所述待分析信号对应的工频交流相量。
9.可选地，所述根据所述工频交流相量与预设的电流阈值的比对结果，判断所述待分析信号是否为故障信号的步骤，包括：判断所述工频交流相量是否大于预设的电流阈值；若所述工频交流相量大于所述电流阈值，则判定所述待分析信号为故障信号；若所述工频交流相量小于或等于所述电流阈值，则判定所述待分析信号为正常信号。
10.本发明第二方面提供的一种继电保护装置的故障监测系统，应用于继电保护装置，包括：离散采样点数据模块，用于当接收到所述继电保护装置采集的待分析信号，按照预设周期提取所述待分析信号的离散采样点数据；变换输出相量数据模块，用于将所述离散采样点数据进行离散傅里叶变换，生成变换输出相量数据；中间数据模块，用于将所述变换输出相量数据和所述离散采样点数据中的离散采样点数量值输入预设的中间参数分析函数，确定对应的中间数据；衰减直流影响分析模块，用于将所述离散采样点数量值和所述中间数据输入预设的衰减直流影响函数，确定对应的衰减直流影响数据；提取模块，用于根据所述衰减直流影响数据、所述变换输出相量数据和所述离散采样点数据，确定所述待分析信号对应的工频交流相量；判断分析模块，用于根据所述工频交流相量与预设的电流阈值的比对结果，判断所述待分析信号是否为故障信号。
11.可选地，所述中间参数分析函数具体为：；
；其中，为第一变换输出相量值的实部值，为第二变换输出相量值的实部值，为第三变换输出相量值的实部值，为第四变换输出相量值的实部值，为第五变换输出相量值的实部值，为离散采样点数量值，为第一中间参数值，为第二中间参数值，为第三中间参数值，为第四中间参数值，为第五中间参数值，为第六中间参数值。
12.可选地，所述衰减直流影响函数具体为：；；其中，为衰减直流影响值，为虚数因子，为第一中间变量值，为第二中间变量值，为第三中间变量值，为第四中间变量值，为离散采样点编号值。
13.可选地，所述提取模块，包括：选取子模块，用于根据所述离散采样点数据中的离散采样点编号值从所述衰减直流影响数据中选取对应的衰减直流影响值；第一和值计算子模块，用于将多个所述衰减直流影响值进行加和处理，生成第一和值；第一乘值计算子模块，用于将所述第一和值与预设的影响阈值进行乘值运算，生成第一乘值；第一比值计算子模块，用于将所述第一乘值与所述离散采样点数量值进行比值处理，生成第一比值；工频交流相量提取子模块，用于将所述变换输出相量数据中的第一变换输出相量值与所述第一比值进行作差处理，生成所述待分析信号对应的工频交流相量。
14.可选地，所述判断分析模块，包括：第一判断分析子模块，用于判断所述工频交流相量是否大于预设的电流阈值；第二判断分析子模块，用于若所述工频交流相量大于所述电流阈值，则判定所述待分析信号为故障信号；第三判断分析子模块，用于若所述工频交流相量小于或等于所述电流阈值，则判定所述待分析信号为正常信号。
15.从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：当接收到继电保护装置采集的待分析信号，按照预设的工频周期提取待分析信号的离散采样点数据，对离散采样点数据进行离散傅里叶变换，生成5个连续的离散傅里叶输出相量，将5个连续的离散傅里叶输出相量和离散采样点数据中的离散采样点数量值输入预设的中间参数分析函数，确定对应的中间数据，将离散采样点数量值和中间数据输入预设的衰减直流影响函数，确定对应的衰减直流影响数据，根据衰减直流影响数据、变换输出相量数据和离散采样点数据，确定待分析信号对应的工频交流相量，根据工频交流相量与预设的电流阈值的比对结果，判断待分析信号是否为故障信号，若待分析信号为故障信号，则控制继电保护装置动作。解决了现有在交流电力系统发生短路故障时，故障电流信号中会产生无法被离散傅里叶算法滤除的衰减直流分量，大大影响了工频相量提取的精度，降低了继电保护装置运行的可靠性的技术问题，本发明通过预先构建的中间参数分析函数和衰减直流影响函数滤除了故障电流信号中的衰减直流分量，提高了工频相量提取的精度，提高了继电保护装置运行的可靠性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
17.图1为本发明实施例一提供的一种继电保护装置的故障监测方法的步骤流程图；图2为本发明实施例二提供的一种继电保护装置的故障监测方法的步骤流程图；图3为本发明实施例三提供的一种继电保护装置的故障监测系统的结构框图。
具体实施方式
18.本发明实施例提供了一种继电保护装置的故障监测方法和系统，用于解决现有在交流电力系统发生短路故障时，故障电流信号中会产生无法被离散傅里叶算法滤除的衰减直流分量，大大影响了工频相量提取的精度，降低了继电保护装置运行的可靠性的技术问题。
19.为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
20.请参阅图1，图1为本发明实施例一提供的一种继电保护装置的故障监测方法的步骤流程图。
21.本发明提供的一种继电保护装置的故障监测方法，应用于继电保护装置，包括：步骤101、当接收到继电保护装置采集的待分析信号，按照预设周期提取待分析信号的离散采样点数据。
22.待分析信号，指的是继电保护装置或故障录波器采集电流互感器二次侧的待分析电流信号。
23.离散采样点数据，指的是在一个预设工频周期内从第一个采样点至第n个采样点开始，依次提取n个采样数据的数据集。
24.在本发明实施例中，在接收到继电保护装置或故障录波器采集的待分析电流信号后，按照预设工频周期提取待分析电流信号的离散采样点数据。
25.需要说明的是，待分析信号包括直流常分量的幅值、各整数次谐波幅值、角速度、时间、各整数次谐波初相角、初始衰减直流分量初始值、初始衰减直流分量的衰减时间常数、第二衰减直流分量初始值和第二衰减直流分量的衰减时间常数。
26.步骤102、将离散采样点数据进行离散傅里叶变换，生成变换输出相量数据。
27.变换输出相量数据，指的是将离散采样点数据进行离散傅里叶变换后，得到的5个连续的离散傅里叶输出相量。
28.在本发明实施例中，将离散采样点数据输入预设的离散傅里叶函数进行离散傅里叶变换，生成变换输出相量数据。
29.步骤103、将变换输出相量数据和离散采样点数据中的离散采样点数量值输入预设的中间参数分析函数，确定对应的中间数据。
30.中间数据，指的是将5个连续的离散傅里叶输出相量和离散采样点数量值输入预设的中间参数分析函数，生成的六个中间参数值。
31.在本发明实施例中，将5个连续的离散傅里叶输出相量和离散采样点数据中的离散采样点数量值输入预设的中间参数分析函数，确定对应的中间数据。
32.步骤104、将离散采样点数量值和中间数据输入预设的衰减直流影响函数，确定对应的衰减直流影响数据。
33.在本发明实施例中，将离散采样点数量值和中间数据输入预设的衰减直流影响函数，生成多个衰减直流影响值。
34.需要说明的是，衰减直流影响值表示的是两个衰减直流分量对每个故障故障信号瞬时采样量造成的影响。
35.步骤105、根据衰减直流影响数据、变换输出相量数据和离散采样点数据，确定待分析信号对应的工频交流相量。
36.在本发明实施例中，根据多个衰减直流影响值和离散采样点数据中的离散采样点数量值，确定第一变换输出相量值对应的衰减直流相量，计算第一变换输出相量值与衰减直流相量之间的第一差值，并将第一差值确定为待分析信号对应的工频交流相量。
37.步骤106、根据工频交流相量与预设的电流阈值的比对结果，判断待分析信号是否为故障信号。
38.在本发明实施例中，根据工频交流相量与预设的电流阈值的比对结果，判断待分
析信号是否为故障信号，若为故障信号，则控制继电保护装置动作。
39.在本发明实施例中，当接收到继电保护装置采集的待分析信号，按照预设的工频周期提取待分析信号的离散采样点数据，对离散采样点数据进行离散傅里叶变换，生成5个连续的离散傅里叶输出相量，将5个连续的离散傅里叶输出相量和离散采样点数据中的离散采样点数量值输入预设的中间参数分析函数，确定对应的中间数据，将离散采样点数量值和中间数据输入预设的衰减直流影响函数，确定对应的衰减直流影响数据，根据衰减直流影响数据、变换输出相量数据和离散采样点数据，确定待分析信号对应的工频交流相量，根据工频交流相量与预设的电流阈值的比对结果，判断待分析信号是否为故障信号，若待分析信号为故障信号，则控制继电保护装置动作。解决了现有在交流电力系统发生短路故障时，故障电流信号中会产生无法被离散傅里叶算法滤除的衰减直流分量，大大影响了工频相量提取的精度，降低了继电保护装置运行的可靠性的技术问题，本发明通过预先构建的中间参数分析函数和衰减直流影响函数滤除了故障电流信号中的衰减直流分量，提高了工频相量提取的精度，提高了继电保护装置运行的可靠性。
40.请参阅图2，图2为本发明实施例二提供的一种继电保护装置的故障监测方法的步骤流程图。
41.本发明提供的一种继电保护装置的故障监测方法，应用于继电保护装置，包括：步骤201、当接收到继电保护装置采集的待分析信号，按照预设周期提取待分析信号的离散采样点数据。
42.待分析信号表示方式如下：；其中，为待分析信号，为直流常分量的幅值，为直流常分量的幅值，为角速度，为时间，为各整数次谐波初相角，为初始衰减直流分量初始值，为初始衰减直流分量的衰减时间常数，为第二衰减直流分量初始值，为第二衰减直流分量的衰减时间常数，为各分量的频率次数，为信号中包含的频率最高的谐波次数。
43.在本发明实施例中，当接收到继电保护装置采集的待分析信号时，按照预设的工频周期对包含n+4个采样点的待分析信号依次进行采样，提取出n个离散采样点作为离散采样点数据。
44.需要说明的是，当=1时，则为工频分量，当大于1时，则为整数次谐波分量。
45.步骤202、将离散采样点数据进行离散傅里叶变换，生成变换输出相量数据。
46.离散傅里叶变换（=0,1,2,3,4）表示方式如下：
；其中，为离散傅里叶变换输出相量值，为中包含的准确工频相量，为中由衰减直流分量造成的衰减直流相量，为采样间隔，，为时刻的离散傅里叶变换输出相量，为中包含的准确工频相量，为中由初始衰减直流分量造成的初始衰减直流相量，为中由第二衰减直流分量造成的第二衰减直流相量，为准确基频相量的幅值，为准确基频相量的初相角，为第几个相量，为虚数单位。
47.变换输出相量数据，指的是由多个离散傅里叶变换输出相量值的数据集。
48.在本发明实施例中，依次提取离散采样点数据中离散采样点进行离散傅里叶变换，生成5个连续的离散傅里叶输出相量值。
49.步骤203、将变换输出相量数据和离散采样点数据中的离散采样点数量值输入预设的中间参数分析函数，确定对应的中间数据。
50.中间参数分析函数的表示方式如下：；；其中，为第一变换输出相量值的实部值，为第二变换输出相量值的实部值，为第三变换输出相量值的实部值，为第四变换输出相量值的实部值，为第五变换
输出相量值的实部值，为离散采样点数量值，为第一中间参数值，为第二中间参数值，为第三中间参数值，为第四中间参数值，为第五中间参数值，为第六中间参数值。
51.在本发明实施例中，提取各个离散傅里叶输出相量值的实部值，将多个实部值和离散采样点数据中的离散采样点数量值输入预设的中间参数分析函数，确定对应的中间数据。
52.需要说明的是，第一中间参数值、第二中间参数值、第三中间参数值、第四中间参数值能直接反映两个不同衰减直流分量的特性。
53.步骤204、将离散采样点数量值和中间数据输入预设的衰减直流影响函数，确定对应的衰减直流影响数据。
54.衰减直流影响函数表示方式如下：；；其中，为衰减直流影响值，为虚数因子，为第一中间变量值，为第二中间变量值，为第三中间变量值，为第四中间变量值，为离散采样点编号值。
55.衰减直流影响数据，指的是两个衰减直流分量对每个离散采样点造成的影响，用衰减直流影响值表示。
56.在本发明实施例中，将离散采样点数量值和中间数据输入预设的衰减直流影响函数，计算出多个衰减直流影响值。
57.步骤205、根据衰减直流影响数据、变换输出相量数据和离散采样点数据，确定待分析信号对应的工频交流相量。
58.进一步地步骤205包括以下子步骤：s11、根据离散采样点数据中的离散采样点编号值从衰减直流影响数据中选取对应的衰减直流影响值。
59.在本发明实施例中，根据离散采样点数据中的离散采样点编号值从衰减直流影响数据中选取与每个离散采样点对应的衰减直流影响值。
60.s12、将多个衰减直流影响值进行加和处理，生成第一和值。
61.在本发明实施例中，计算全部衰减直流影响值之间的第一和值。
62.s13、将第一和值与预设的影响阈值进行乘值运算，生成第一乘值。
63.影响阈值，指的是衰减直流分量的个数，本实施例中衰减直流分量个数为2，因此，影响阈值取2。
64.在本发明实施例中，计算第一和值与预设的影响阈值之间的第一乘值。
65.s14、将第一乘值与离散采样点数量值进行比值处理，生成第一比值。
66.在本发明实施例中，计算第一乘值与离散采集点数量值之间的第一比值，并第一比值确定为第一变换输出相量值中由衰减直流分量造成的衰减直流相量。
67.s15、将变换输出相量数据中的第一变换输出相量值与第一比值进行作差处理，生成待分析信号对应的工频交流相量。
68.在本发明实施例中，计算变换输出相量数据中的第一变换输出相量值与第一比值之间的第一差值，并将第一差值确定为待分析信号对应的工频交流相量。
69.值得一提的是，还可将衰减直流影响数据、变换输出相量数据和离散采样点数据输入预设的工频交流相量函数，生成待分析信号对应的工频交流相量。
70.工频交流相量函数表示方式如下：；其中，为工频交流相量，为第一变换输出相量值，为中由衰减直流分量造成的衰减直流相量，为当取1到的所有正整数值时的加和值。
71.需要说明的是，第一变换输出相量值指的是时刻的离散傅里叶变换输出相量。
72.为了便于理解，待分析信号提取工频交流相量应用例。
73.s1、定义待分析信号模型：；其中，，为工频50hz。
74.s2、根据基波频率，周期为0.02s；取采样间隔为0.0004s，则一个周期内的离散采样点数量值为50。以为间隔，从时刻开始在长度为一个周期加4个采样点的时间窗内获取信号瞬时值，可得到包含104个瞬时值的含有50hz基波、2到10整次谐波及两个衰减直流分量的离散信号。
75.s3、对包含104个瞬时值的离散信号，从第一个采样点至第n个采样点开始，依次提取个离散采样点进行离散傅里叶变换得到离散傅里叶变换输出相量（=0,1,2,3,4）：，；
s4、将5个连续的离散傅里叶输出相量代入预设的中间参数分析函数中，计算出六个中间参数值：；s5、将六个中间参数值和离散采样点数量值代入预设的衰减直流影响函数，求得和的值，并据此求出加和项的值：；s6、求取工频交流相量：；工频交流相量=。
76.步骤206、判断工频交流相量是否大于预设的电流阈值。
77.电流阈值，指的是继电保护装置设置的额定电流值在本发明实施例中，判断工频交流相量是否大于继电保护装置设置的额定电流值。
78.步骤207、若工频交流相量大于电流阈值，则判定待分析信号为故障信号。
79.在本发明实施例中，若工频交流相量大于继电保护装置设置的额定电流值，则判定待分析信号为故障信号。
80.需要说明的是，若判定待分析信号为故障信号，则继电保护装置动作或报警。
81.步骤208、若工频交流相量小于或等于电流阈值，则判定待分析信号为正常信号。
82.在本发明实施例中，若工频交流相量小于或等于继电保护装置设置的额定电流值，则判定待分析信号为正常信号。
83.在本发明实施例中，当接收到继电保护装置采集的待分析信号，按照预设的工频周期提取待分析信号的离散采样点数据，对离散采样点数据进行离散傅里叶变换，生成5个连续的离散傅里叶输出相量，将5个连续的离散傅里叶输出相量和离散采样点数据中的离散采样点数量值输入预设的中间参数分析函数，确定对应的中间数据，将离散采样点数量值和中间数据输入预设的衰减直流影响函数，确定对应的衰减直流影响数据，根据衰减直流影响数据、变换输出相量数据和离散采样点数据，确定待分析信号对应的工频交流相量，根据工频交流相量与预设的电流阈值的比对结果，判断待分析信号是否为故障信号，若待分析信号为故障信号，则控制继电保护装置动作。解决了现有在交流电力系统发生短路故障时，故障电流信号中会产生无法被离散傅里叶算法滤除的衰减直流分量，大大影响了工
频相量提取的精度，降低了继电保护装置运行的可靠性的技术问题，本发明充分考虑了电流互感器补偿效应的影响，通过预先构建的中间参数分析函数和衰减直流影响函数滤除了故障电流信号中的衰减直流分量，提高了工频相量提取的精度，提高了继电保护装置运行的可靠性。
84.请参阅图3，图3为本发明实施例三提供的一种继电保护装置的故障监测系统的结构框图。
85.本发明提供的一种继电保护装置的故障监测系统，应用于继电保护装置，包括：离散采样点数据模块301，用于当接收到继电保护装置采集的待分析信号，按照预设周期提取待分析信号的离散采样点数据；变换输出相量数据模块302，用于将离散采样点数据进行离散傅里叶变换，生成变换输出相量数据；中间数据模块303，用于将变换输出相量数据和离散采样点数据中的离散采样点数量值输入预设的中间参数分析函数，确定对应的中间数据；衰减直流影响分析模块304，用于将离散采样点数量值和中间数据输入预设的衰减直流影响函数，确定对应的衰减直流影响数据；提取模块305，用于根据衰减直流影响数据、变换输出相量数据和离散采样点数据，确定待分析信号对应的工频交流相量；判断分析模块306，用于根据工频交流相量与预设的电流阈值的比对结果，判断待分析信号是否为故障信号。
86.进一步地，中间参数分析函数具体为：；；其中，为第一变换输出相量值的实部值，为第二变换输出相量值的实部值，为第三变换输出相量值的实部值，为第四变换输出相量值的实部值，为第五变换输出相量值的实部值，为离散采样点数量值，为第一中间参数值，为第二中间参数
值，为第三中间参数值，为第四中间参数值，为第五中间参数值，为第六中间参数值。
87.进一步地，衰减直流影响函数具体为：；；其中，为衰减直流影响值，为虚数因子，为第一中间变量值，为第二中间变量值，为第三中间变量值，为第四中间变量值，为离散采样点编号值。
88.进一步地，提取模块305，包括：选取子模块，用于根据离散采样点数据中的离散采样点编号值从衰减直流影响数据中选取对应的衰减直流影响值；第一和值计算子模块，用于将多个衰减直流影响值进行加和处理，生成第一和值；第一乘值计算子模块，用于将第一和值与预设的影响阈值进行乘值运算，生成第一乘值；第一比值计算子模块，用于将第一乘值与离散采样点数量值进行比值处理，生成第一比值；工频交流相量提取子模块，用于将变换输出相量数据中的第一变换输出相量值与第一比值进行作差处理，生成待分析信号对应的工频交流相量。
89.进一步地，判断分析模块306包括：第一判断分析子模块，用于判断工频交流相量是否大于预设的电流阈值；第二判断分析子模块，用于若工频交流相量大于电流阈值，则判定待分析信号为故障信号；第三判断分析子模块，用于若工频交流相量小于或等于电流阈值，则判定待分析信号为正常信号。
90.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
91.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅
仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
92.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种继电保护装置的故障监测方法，其特征在于，应用于继电保护装置，包括：当接收到所述继电保护装置采集的待分析信号，按照预设周期提取所述待分析信号的离散采样点数据；将所述离散采样点数据进行离散傅里叶变换，生成变换输出相量数据；将所述变换输出相量数据和所述离散采样点数据中的离散采样点数量值输入预设的中间参数分析函数，确定对应的中间数据；将所述离散采样点数量值和所述中间数据输入预设的衰减直流影响函数，确定对应的衰减直流影响数据；根据所述衰减直流影响数据、所述变换输出相量数据和所述离散采样点数据，确定所述待分析信号对应的工频交流相量；根据所述工频交流相量与预设的电流阈值的比对结果，判断所述待分析信号是否为故障信号。2.根据权利要求1所述的继电保护装置的故障监测方法，其特征在于，所述中间参数分析函数具体为：；；其中，为第一变换输出相量值的实部值，为第二变换输出相量值的实部值，为第三变换输出相量值的实部值，为第四变换输出相量值的实部值，为第五变换输出相量值的实部值，为离散采样点数量值，为第一中间参数值，为第二中间参数值，为第三中间参数值，为第四中间参数值，为第五中间参数值，为第六中间参数值。3.根据权利要求1所述的继电保护装置的故障监测方法，其特征在于，所述衰减直流影响函数具体为：
；；其中，为衰减直流影响值，为虚数因子，为第一中间变量值，为第二中间变量值，为第三中间变量值，为第四中间变量值，为离散采样点编号值。4.根据权利要求1所述的继电保护装置的故障监测方法，其特征在于，所述根据所述衰减直流影响数据、所述变换输出相量数据和所述离散采样点数据，确定所述待分析信号对应的工频交流相量的步骤，包括根据所述离散采样点数据中的离散采样点编号值从所述衰减直流影响数据中选取对应的衰减直流影响值；将多个所述衰减直流影响值进行加和处理，生成第一和值；将所述第一和值与预设的影响阈值进行乘值运算，生成第一乘值；将所述第一乘值与所述离散采样点数量值进行比值处理，生成第一比值；将所述变换输出相量数据中的第一变换输出相量值与所述第一比值进行作差处理，生成所述待分析信号对应的工频交流相量。5.根据权利要求1所述的继电保护装置的故障监测方法，其特征在于，所述根据所述工频交流相量与预设的电流阈值的比对结果，判断所述待分析信号是否为故障信号的步骤，包括：判断所述工频交流相量是否大于预设的电流阈值；若所述工频交流相量大于所述电流阈值，则判定所述待分析信号为故障信号；若所述工频交流相量小于或等于所述电流阈值，则判定所述待分析信号为正常信号。6.一种继电保护装置的故障监测系统，其特征在于，应用于继电保护装置，包括：离散采样点数据模块，用于当接收到所述继电保护装置采集的待分析信号，按照预设周期提取所述待分析信号的离散采样点数据；变换输出相量数据模块，用于将所述离散采样点数据进行离散傅里叶变换，生成变换输出相量数据；中间数据模块，用于将所述变换输出相量数据和所述离散采样点数据中的离散采样点数量值输入预设的中间参数分析函数，确定对应的中间数据；
衰减直流影响分析模块，用于将所述离散采样点数量值和所述中间数据输入预设的衰减直流影响函数，确定对应的衰减直流影响数据；提取模块，用于根据所述衰减直流影响数据、所述变换输出相量数据和所述离散采样点数据，确定所述待分析信号对应的工频交流相量；判断分析模块，用于根据所述工频交流相量与预设的电流阈值的比对结果，判断所述待分析信号是否为故障信号。7.根据权利要求6所述的继电保护装置的故障监测系统，其特征在于，所述中间参数分析函数具体为：；；其中，为第一变换输出相量值的实部值，为第二变换输出相量值的实部值，为第三变换输出相量值的实部值，为第四变换输出相量值的实部值，为第五变换输出相量值的实部值，为离散采样点数量值，为第一中间参数值，为第二中间参数值，为第三中间参数值，为第四中间参数值，为第五中间参数值，为第六中间参数值。8.根据权利要求6所述的继电保护装置的故障监测系统，其特征在于，所述衰减直流影响函数具体为：；
；其中，为衰减直流影响值，为虚数因子，为第一中间变量值，为第二中间变量值，为第三中间变量值，为第四中间变量值，为离散采样点编号值。9.根据权利要求6所述的继电保护装置的故障监测系统，其特征在于，所述提取模块，包括：选取子模块，用于根据所述离散采样点数据中的离散采样点编号值从所述衰减直流影响数据中选取对应的衰减直流影响值；第一和值计算子模块，用于将多个所述衰减直流影响值进行加和处理，生成第一和值；第一乘值计算子模块，用于将所述第一和值与预设的影响阈值进行乘值运算，生成第一乘值；第一比值计算子模块，用于将所述第一乘值与所述离散采样点数量值进行比值处理，生成第一比值；工频交流相量提取子模块，用于将所述变换输出相量数据中的第一变换输出相量值与所述第一比值进行作差处理，生成所述待分析信号对应的工频交流相量。10.根据权利要求6所述的继电保护装置的故障监测系统，其特征在于，所述判断分析模块，包括：第一判断分析子模块，用于判断所述工频交流相量是否大于预设的电流阈值；第二判断分析子模块，用于若所述工频交流相量大于所述电流阈值，则判定所述待分析信号为故障信号；第三判断分析子模块，用于若所述工频交流相量小于或等于所述电流阈值，则判定所述待分析信号为正常信号。

技术总结
本发明公开了一种继电保护装置的故障监测方法和系统，当接收到继电保护装置采集的待分析信号，按照预设周期提取待分析信号的离散采样点数据后进行离散傅里叶变换，生成变换输出相量数据，将变换输出相量数据和离散采样点数据中的离散采样点数量值输入预设中间参数分析函数，生成中间数据，将离散采样点数量值和中间数据输入预设衰减直流影响函数，生成衰减直流影响数据，根据衰减直流影响数据、变换输出相量数据和离散采样点数据，生成工频交流相量，并工频交流相量与预设电流阈值的比对结果，判断待分析信号是否为故障信号。解决现有故障电流信号中存在无法被离散傅里叶算法滤除的衰减直流分量，降低了继电保护装置运行的可靠性的技术问题。可靠性的技术问题。可靠性的技术问题。


技术研发人员：张子鸿 禹超 董泽球 倪非非 陈洋 刘毅 李志兴 肖伯德 徐海健 刘秋英
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司佛山供电局
技术研发日：2023.07.10
技术公布日：2023/8/13