一种判断电流互感器饱和的方法及系统
阅读：1008发布：2020-05-29
专利汇可以提供一种判断电流互感器饱和的方法及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种判断 电流 互感器饱和的方法，包括采集电流互感器的电流值，基于电流值计算相对应的 相位 角 及幅值，基于相位角及幅值判断线性传变区，基于相位角、幅值及线性传变区判断负荷运行区，基于线性传变区内电流的相位角及幅值计算电流预测值和电流差值，基于电流差值及负荷运行区判断奇异点，基于奇异点修正线性传变区、电流值及电流差值，基于线性传变区、幅值及电流差值判断故障区，基于故障区修正线性传变区，基于线性传变区、电流差值、负荷运行区及故障区判断饱和区。利用单侧电流互感器的 采样 值信息判断电流互感器饱和，实现判断无差动回路的 电网 系统中的电流互感器饱和。，下面是一种判断电流互感器饱和的方法及系统专利的具体信息内容。
1.一种判断电流互感器饱和的方法，其特征在于，所述方法包括：
采集电流互感器的电流值，基于所述电流值计算相对应的相位角及幅值；
基于所述相位角及所述幅值判断线性传变区；
基于所述相位角、所述幅值及所述线性传变区判断负荷运行区；
基于所述线性传变区内电流的相位角及幅值计算电流预测值和电流差值；
基于所述电流差值及所述负荷运行区判断奇异点；
基于所述奇异点修正所述线性传变区、所述电流值及所述电流差值；
基于所述线性传变区、所述幅值及所述电流差值判断故障区；
基于所述故障区修正所述线性传变区；
基于所述线性传变区、所述电流差值、所述负荷运行区及所述故障区判断饱和区。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集电流互感器的电流值，基于所述电流值计算相对应的相位角及幅值包括：
采集所述电流互感器二次侧的所述电流值；
调用第一算法；
基于所述电流值及所述第一算法计算所述相位角及所述幅值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述故障区修正所述线性传变区包括：
基于所述故障区的发生时间点修正所述线性传变区；
基于所述故障区的结束时间点修正所述线性传变区。
4.一种判断电流互感器饱和的系统，其特征在于，所述系统包括采集模块、第一计算模块、第一判断模块、第二判断模块、第二计算模块、第三判断模块、第一修正模块、第四判断模块、第二修正模块及第五判断模块，其中：
所述采集模块用于采集电流互感器的电流值，所述第一计算模块用于基于所述电流值计算相对应的相位角及幅值；
所述第一判断模块用于基于所述相位角及所述幅值判断线性传变区；
所述第二判断模块用于基于所述相位角、所述幅值及所述线性传变区判断负荷运行区；
所述第二计算模块用于基于所述线性传变区内电流的相位角及幅值计算电流预测值和电流差值；
所述第三判断模块用于基于所述电流差值及所述负荷运行区判断奇异点；
所述第一修正模块用于基于所述奇异点修正所述线性传变区、所述电流值及所述电流差值；
所述第四判断模块用于基于所述线性传变区、所述幅值及所述电流差值判断故障区；
所述第二修正模块用于基于所述故障区修正所述线性传变区；
所述第五判断模块用于基于所述线性传变区、所述电流差值、所述负荷运行区及所述故障区判断饱和区。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一计算模块包括调用单元及第一计算单元，其中：
所述采集模块用于采集所述电流互感器二次侧的所述电流值；
所述调用单元用于调用第一算法；
所述第一计算单元用于基于所述电流值及所述第一算法计算所述相位角及所述幅值。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，第二修正模块包括第一修正单元及第二修正单元，其中：
所述第一修正单元用于基于所述故障区的发生时间点修正所述线性传变区；
所述第二修正单元用于基于所述故障区的结束时间点修正所述线性传变区。
一种判断电流互感器饱和的方法及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及电流互感器技术领域，更具体地说，涉及一种判断电流互感器饱和的方法及系统。
背景技术
[0003] 现有技术中，判断电流互感器饱和，大都是基于电流差动保护，利用多侧电流互感器的采样值信息采用时差法或各种改进时差法，且采样值差动本身具备一定的抗电流互感器饱和能力，因此这种判断电流互感器饱和的方法较容易实现。但是在配电系统中，电流互感器饱和现象对非差动原理的其他保护正确动作及测量的准确性也具有较大影响，而现有技术中并没有适用于判断无差动回路的电网系统中的电流互感器饱和的技术方案。
[0004] 因此，如何实现判断无差动回路的电网系统中的电流互感器饱和，成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种判断电流互感器饱和的方法，可利用单侧电流互感器的采样值信息判断电流互感器饱和，实现判断无差动回路的电网系统中的电流互感器饱和。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0007] 一种判断电流互感器饱和的方法，所述方法包括：
[0009] 基于所述相位角及所述幅值判断线性传变区；
[0010] 基于所述相位角、所述幅值及所述线性传变区判断负荷运行区；
[0011] 基于所述线性传变区内电流的相位角及幅值计算电流预测值和电流差值；
[0012] 基于所述电流差值及所述负荷运行区判断奇异点；
[0013] 基于所述奇异点修正所述线性传变区、所述电流值及所述电流差值；
[0014] 基于所述线性传变区、所述幅值及所述电流差值判断故障区；
[0015] 基于所述故障区修正所述线性传变区；
[0016] 基于所述线性传变区、所述电流差值、所述负荷运行区及所述故障区判断饱和区。
[0017] 优选地，所述采集电流互感器的电流值，基于所述电流值计算相对应的相位角及幅值包括：
[0018] 采集所述电流互感器二次侧的所述电流值；
[0020] 基于所述电流值及所述第一算法计算所述相位角及所述幅值。
[0021] 优选地，所述基于所述故障区修正所述线性传变区包括：
[0022] 基于所述故障区的发生时间点修正所述线性传变区；
[0023] 基于所述故障区的结束时间点修正所述线性传变区。
[0024] 一种判断电流互感器饱和的系统，所述系统包括采集模块、第一计算模块、第一判断模块、第二判断模块、第二计算模块、第三判断模块、第一修正模块、第四判断模块、第二修正模块及第五判断模块，其中：
[0025] 所述采集模块用于采集电流互感器的电流值，所述第一计算模块用于基于所述电流值计算相对应的相位角及幅值；
[0026] 所述第一判断模块用于基于所述相位角及所述幅值判断线性传变区；
[0027] 所述第二判断模块用于基于所述相位角、所述幅值及所述线性传变区判断负荷运行区；
[0028] 所述第二计算模块用于基于所述线性传变区内电流的相位角及幅值计算电流预测值和电流差值；
[0029] 所述第三判断模块用于基于所述电流差值及所述负荷运行区判断奇异点；
[0030] 所述第一修正模块用于基于所述奇异点修正所述线性传变区、所述电流值及所述电流差值；
[0031] 所述第四判断模块用于基于所述线性传变区、所述幅值及所述电流差值判断故障区；
[0032] 所述第二修正模块用于基于所述故障区修正所述线性传变区；
[0033] 所述第五判断模块用于基于所述线性传变区、所述电流差值、所述负荷运行区及所述故障区判断饱和区。
[0034] 优选地，所述第一计算模块包括调用单元及第一计算单元，其中：
[0035] 所述采集模块用于采集所述电流互感器二次侧的所述电流值；
[0036] 所述调用单元用于调用第一算法；
[0037] 所述第一计算单元用于基于所述电流值及所述第一算法计算所述相位角及所述幅值。
[0038] 优选地，第二修正模块包括第一修正单元及第二修正单元，其中：
[0039] 所述第一修正单元用于基于所述故障区的发生时间点修正所述线性传变区；
[0040] 所述第二修正单元用于基于所述故障区的结束时间点修正所述线性传变区。
[0041] 从上述技术方案可以看出，本发明提供了一种判断电流互感器饱和的方法，包括采集电流互感器的电流值，基于电流值计算相对应的相位角及幅值，基于相位角及幅值判断线性传变区，基于相位角、幅值及线性传变区判断负荷运行区，基于线性传变区内电流的相位角及幅值计算电流预测值和电流差值，基于电流差值及负荷运行区判断奇异点，基于奇异点修正线性传变区、电流值及电流差值，基于线性传变区、幅值及电流差值判断故障区，基于故障区修正线性传变区，基于线性传变区、电流差值、负荷运行区及故障区判断饱和区。利用单侧电流互感器的采样值信息判断电流互感器饱和，实现判断无差动回路的电网系统中的电流互感器饱和。附图说明
[0042] 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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0043] 图1为本发明公开的一种判断电流互感器饱和的方法的实施例1的流程图；
[0044] 图2为本发明公开的一种判断电流互感器饱和的方法的实施例2的流程图；
[0045] 图3为本发明公开的一种判断电流互感器饱和的方法的实施例3的流程图；
[0046] 图4为本发明公开的一种判断电流互感器饱和的系统的实施例1的结构示意图；
[0047] 图5为本发明公开的一种判断电流互感器饱和的系统的实施例2的结构示意图；
[0048] 图6为本发明公开的一种判断电流互感器饱和的系统的实施例3的结构示意图；
[0049] 图7为故障后未电流互感器未饱和时的仿真结果；
[0050] 图8为故障后发生电流互感器饱和时仿真结果。
具体实施方式
[0051] 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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
[0052] 如图1所示，为本发明公开的一种判断电流互感器饱和的方法实施例1的流程图，包括以下步骤：
[0053] S101、采集电流互感器的电流值，基于电流值计算相对应的相位角及幅值；
[0054] 由与电流互感器相连的电流值采集器采集电流互感器二次侧的电流值i，由电流值可计算出与此电流值相对应的相位角φ及幅值A，因可采集不同时间点的电流值，因此，通过不同时间点的电流值可计算出不同时间点的相位角及幅值。例如ik即为k时间点的电流值，其相对应的相位角为φk，相对应的幅值为Ak。ik-1为k时间点之前一个采样周期的电流值，ik-2为在k时间点之前两个采样周期的电流值。同理，ik+1即为k时间点之后一个采样周期的电流值。
[0055] 在下面的判据中，&表示与逻辑，|表示或逻辑，|ik|表示求ik的绝对值。
[0056] S102、基于相位角及幅值判断线性传变区；
[0057] 根据下式对线性传变区进行判断：
[0058] 若
[0059] (k>4)&(|Ak-2-Ak-3|≤ΔAset)&(|φk-1-φk-2|≤Δφset)&
[0060] (|φk-2-φk-3|≤Δφset)&(|φk-1-φk-3|≤Δφset)
[0061] 或
[0062] (k>4)&(Ak-3:k-1≥Anormin)&(|Ak-1-Ak-2|≤ΔAset)&(|Ak-2-Ak-3|≤ΔAset)&(|Ak-1-Ak-3|≤ΔAset)
[0063] 则
[0064] Zk-4:k＝1
[0065] Zk初始化为0，Zk-4:k＝1表示k、k-1、k-2、k-3及k-4五个时间点在线性传变区内；Ak-3:k-1表示k-3、k-2、k-1时间点的幅值。
[0066] 因通过不同的电流值可求出其相应的幅值及相位角，将求出的幅值及相位角利用所述方法即可判断任意时间点是否处于线性传变区，继而判断出线性传变区的范围。
[0067] 在上述方法中，Δφset按躲过线性传变区内最大初相角波动值整定；ΔAset按躲过线性传变区内最大幅值波动值整定；Anormin按躲过正常负荷状态下的最小电流幅值整定。
[0068] 前一个相位判据为主要判据，可以把一定长度的线性传变区可靠的判定出来，后一个幅值判据为辅助判据，两个判据组成或逻辑。
[0069] S103、基于相位角、幅值及线性传变区判断负荷运行区；
[0070] 当判断出某时间点处于线性传变区时，可对其是否处于负荷运行区进行判断。其判断方式如下：
[0071] 若(k>4)&(Anormin≤Ak-3:k-1≤Anormax)，则Lk-4：k＝2。其中Anormax按躲过正常负荷状态下的最大电流幅值整定，Lk初始化为0，Lk-4：k＝2表示K至K-4五个时间点处于负荷运行区。
[0072] 为进一步精确负荷运行区的范围，需要避开奇异点的干扰，因此，当满足上述负荷运行区的判断条件时，可对负荷运行区的范围进行修正。
[0073] 当满足(k>6)&(Lk-5＝0)&(Lk-6＝2)时
[0074] Lk-5＝2
[0075] 当满足(k>7)&(Lk-5＝0)&(Lk-6＝0)&(Lk-7＝2)时
[0076] Lk-6:k-5＝2
[0077] 因利用所述方法可以判断任意时间点是否处于线性传变区，因此，也可对任意时间点是否处于负荷运行区进行判断，最终确定负荷运行区的范围。
[0078] S104、基于线性传变区内电流的相位角及幅值计算电流预测值及电流差值；
[0079] 找到距离当前时刻最近的线性传变区内电流的幅值及相位角，利用该幅值和相位角对当前时间点的电流采样值进行预测，即电流预测值；计算电流预测值与当前真实电流值的差值，即电流差值。
[0080] 若
[0081]
[0082] 则
[0083]
[0084] c_ik＝||iprek|-|ik||
[0085] k1(0,1,2,...)控制最近线性传变区时间点，dk(0,1,2,...)控值延迟间隔，默认为0。
[0086] 其中， 代表检测到最近线性传变区时间点，iprek为k时刻的电流预测值，c_ik为k时刻的电流差值。需要注意的是上述方法仅适用于处于线性传变区的时间点。
[0087] S105、基于电流差值及负荷运行区判断奇异点；
[0088] 电流差值的阈值为c_iset，当c_ik>c_iset时，初步判定ik为不正常采样点；nabnor为连续不正常采样点数，连续不正常采样点数的阈值为nabnor.set，当nabnor≤nabnor.set时，判定不正常采样点为奇异点，判据如下：
[0089] 若
[0090]
[0091] 则
[0092]
[0093] 表示k-1时刻到k-nabnor.set时刻的电流差值； 为修正k-1时刻到k-nabnor.set时刻的线性传变区。
[0094] S106、基于奇异点修正线性传变区、电流值及电流差值；
[0095] 当上述奇异点判据满足时，可对线性传变区、电流值及幅值差值进行修正，避免奇异点的干扰。具体修正判据如下：
[0096] 若
[0097]
[0098] 则
[0099]
[0100] 若
[0101]
[0102] 则
[0103]
[0104] 为k-1时刻到k-nabnor.set时刻被修正的电流值； 为k-1时刻到k-nabnor.set时刻被修正的电流差值。
[0105] S107、基于线性传变区、幅值及电流差值判断故障区；
[0106] 利用故障状态下线性传变区幅值特点和故障发生时间点电流差值的特点可对故障区进行判断，并利用故障发生时间点对线性传变区进行修正。
[0107] 若
[0108] (e_k＝＝0)&(k>8)&(sum(Zk-4:k＝＝1)＝＝5)&
[0109] [(min(Ak-3:k-1)>Anormax)|(sum(c_ik-8:k>c_iset)≥5)]
[0110] 则
[0111]
[0112] e_k记录故障发生时间点，在正常运行状态下为初始值0；
[0113] sum(Zk-4:k＝＝1)＝＝5表示k到k-4五个时刻都在线性传变区内；
[0114] min(Ak-3:k-1)表示k-1到k-3三个时刻中幅值的最小值；
[0115] sum(c_ik-8:k>c_iset)≥5表示k到k-8九个时刻中至少有5个电流差值大于c_iset。
[0116] 利用故障结束后检测到的负荷运行区对故障结束时间点进行定位，并利用故障结束时间点对线性传变区进行修正。
[0117] 若
[0118] (e_k≠0)&(k>8)&(e_k1＝0)&(Lk＝2)
[0119] 则
[0120]
[0121] e_k1记录故障结束时间点，在正常运行状态下为初始值0。
[0122] S108、基于故障区修正线性传变区；
[0123] 判断出故障区后，可利用故障区对线性传变区进行修正，Z′k为被修正的线性传变区结果。
[0124] S109、基于线性传变区、电流差值、负荷运行区及故障区判断饱和区；
[0125] 利用电流互感器饱和一般发生在故障后，且采集的电流值与电网实际电流值差值急速增大的特点设立饱和判据。
[0126] 计算电流差值变化率：d_cik-3＝|c_i′k-2-c_i′k-3|
[0127] 可由下式对饱和区进行判断：
[0128] 若
[0129] (e_k≠0)&(Z′k-7:k-5＝0)&(Lk-7:k-5＝0)&
[0130] [((d_cik-6>dc_iset)|(d_cik-7>dc_iset))|(c_i′k-7:k-5>c_TAset)][0131] 则
[0132] TA_satk-6:k-5＝-1
[0133] d_ciset为电流差值变化率的整定值；c_TAset为电流互感器饱和后电流差值的整定值；TA_satk-6:k-5＝-1表示k-5到k-6两个时间点处于饱和区。
[0134] 综上所述，本发明提供了一种判断电流互感器饱和的方法，包括采集电流互感器的电流值，基于电流值计算相对应的相位角及幅值，基于相位角及幅值判断线性传变区，基于相位角、幅值及线性传变区判断负荷运行区，基于线性传变区内电流的相位角及幅值计算电流预测值和电流差值，基于电流差值及负荷运行区判断奇异点，基于奇异点修正线性传变区、电流值及电流差值，基于线性传变区、幅值及电流差值判断故障区，基于故障区修正线性传变区，基于线性传变区、电流差值、负荷运行区及故障区判断饱和区。利用单侧电流互感器的采样值信息判断电流互感器饱和，实现判断无差动回路的电网系统中的电流互感器饱和。
[0135] 如图2所示，为本发明在上述是实施例的基础上公开的实施例2的流程图，本实施例包括以下步骤：
[0136] S201、采集电流互感器二次侧的电流值；
[0137] 由电流互感器的二次侧采集三个相邻时间点的电流值，ik-2、ik-1、ik。ik即为k时间点的电流值，其相对应的相位角为φk，相对应的幅值为Ak。ik-1为k时间点之前一个采样周期的电流值，ik-2为在k时间点之前两个采样周期的电流值。同理，ik+1即为k时间点之后一个采样周期的电流值。
[0138] S202、调用第一算法；
[0139] 调用第一算法，第一算法可存储在算法存储器中。第一算法如下：
[0140]
[0141] S203、基于电流值及第一算法计算相位角及幅值；
[0142] 为了计算出初相角φk-1和幅值Ak-1，可做如下变换：
[0143]
[0144]
[0145] 因此，Y(m)＝[B2(m)·ck/ck+1]-B1(m)＝0时，φ(m)即是初相角φk-1，可采用试值法计算出φk-1，试值范围为-π～π。
[0146] 本次算法验证试验试值间隔为0.0001，因此试值范围为-3.1416～3.1416，即φ(m)＝-3.1416+(m-1)×0.0001(m＝1,2,3...,62833)，实际应用时可对试值间隔进行调整以达到精度要求。另外，因为为近似计算，当φ(m)＝φk-1时，实际计算出来的Y(m)很难刚好为零，因此，可设一定值Yset，当Y(m)≤Yset时，即可认为已找到φk-1，跳出试值循环，即利用此时的φ(m)、B1(m)、B2(m)计算得出 Ak-1：
[0147]
[0148] 如图3所示，为本发明在上述是实施例的基础上公开的实施例3的流程图，本实施例包括以下步骤：
[0149] S301、基于故障区的发生时间点修正线性传变区；
[0150] 基于故障区的发生时间点可对线性传变区进行修正，若e_k＝k，则Z′k-8:k＝1且i′k-8:k＝ik-8:k。
[0151] S302、基于故障区的结束时间点修正线性传变区；
[0152] 基于故障区的结束时间点可对线性传变区进行修正，若e_k1＝k，则Z′k-8:k＝1。
[0153] 如图4所示，为本发明公开的一种判断电流互感器饱和的系统实施例1的结构示意图，本系统包括采集模块101、第一计算模块102、第一判断模块103、第二判断模块104、第二计算模块105、第三判断模块106、第一修正模块107、第四判断模块108、第二修正模块109及第五判断模块110，其中：
[0154] 采集模块101用于采集电流互感器的电流值，第一计算模块102用于基于电流值计算相对应的相位角及幅值；
[0155] 由与电流互感器相连的电流值采集器采集电流互感器二次侧的电流值i，由电流值可计算出与此电流值相对应的相位角φ及幅值A，因可采集不同时间点的电流值，因此，通过不同时间点的电流值可计算出不同时间点的相位角及幅值。例如ik即为k时间点的电流值，其相对应的相位角为φk，相对应的幅值为Ak。ik-1为k时间点之前一个采样周期的电流值，ik-2为在k时间点之前两个采样周期的电流值。同理，ik+1即为k时间点之后一个采样周期的电流值。
[0156] 在下面的判据中，&表示与逻辑，|表示或逻辑，|ik|表示求ik的绝对值。
[0157] 第一判断模块103用于基于相位角及幅值判断线性传变区；
[0158] 根据下式对线性传变区进行判断：
[0159] 若
[0160] 或
[0161] (k>4)&(Ak-3:k-1≥Anormin)&(|Ak-1-Ak-2|≤ΔAset)&(|Ak-2-Ak-3|≤ΔAset)&(|Ak-1-Ak-3|≤ΔAset)
[0162] 则
[0163] Zk-4:k＝1
[0164] Zk初始化为0，Zk-4:k＝1表示k、k-1、k-2、k-3及k-4五个时间点在线性传变区内。
[0165] 因通过不同的电流值可求出其相应的幅值及相位角，将求出的幅值及相位角利用方法即可判断任意时间点是否处于线性传变区，继而判断出线性传变区的范围。
[0166] 在上述方法中，Δφset按躲过线性传变区内最大初相角波动值整定；ΔAset按躲过线性传变区内最大幅值波动值整定；Anormin按躲过正常负荷状态下的最小电流幅值整定；Ak-3:k-1表示K-3、k-2、k-1时间点的幅值。
[0167] 前一个相位判据为主要判据，可以把一定长度的线性传变区可靠的判定出来，后一个幅值判据为辅助判据，两个判据组成或逻辑。
[0168] 第二判断模块104用于基于相位角、幅值及线性传变区判断负荷运行区；
[0169] 当判断出某时间点处于线性传变区时，可对其是否处于负荷运行区进行判断。其判断方式如下：
[0170] 若(k>4)&(Anormin≤Ak-3:k-1≤Anormax)，则Lk-4：k＝2。其中Anormax按躲过正常负荷状态下的最大电流幅值整定，Lk初始化为0，Lk-4：k＝2表示K至K-4五个时间点处于负荷运行区。
[0171] 为进一步精确负荷运行区的范围，需要避开奇异点的干扰，因此，当满足上述负荷运行区的判断条件时，可对负荷运行区的范围进行修正。
[0172] 当满足(k>6)&(Lk-5＝0)&(Lk-6＝2)时
[0173] Lk-5＝2
[0174] 当满足(k>7)&(Lk-5＝0)&(Lk-6＝0)&(Lk-7＝2)时
[0175] Lk-6:k-5＝2
[0176] 因利用方法可以判断任意时间点是否处于线性传变区，因此，也可对任意时间点是否处于负荷运行区进行判断，最终确定负荷运行区的范围。
[0177] 第二计算模块105用于基于线性传变区内电流的相位角及幅值计算电流预测值和电流差值；
[0178] 找到距离当前时刻最近的线性传变区内电流的幅值及相位角，利用该幅值和相位角对当前时间点的电流采样值进行预测，即电流预测值；计算电流预测值与当前真实电流值的差值，即电流差值。
[0179] 若
[0180]
[0181] 则
[0182]
[0183] c_ik＝||iprek|-ik||
[0184] k1(0,1,2,...)控制最近线性传变区时间点，dk(0,1,2,...)控值延迟间隔，默认为0。
[0185] 其中， 代表检测到最近线性传变区时间点，iprek为k时刻的电流预测值，c_ik为k时刻的电流差值。需要注意的是上述方法仅适用于处于线性传变区的时间点。
[0186] 第三判断模块106用于基于电流差值及负荷运行区判断奇异点；
[0187] 电流差值的阈值为c_iset，当c_ik>c_iset时，初步判定ik为不正常采样点；nabnor为连续不正常采样点数，连续不正常采样点数的阈值为nabnor.set，当nabnor≤nabnor.set时，判定不正常采样点为奇异点，判据如下：
[0188] 若
[0189]
[0190] 则
[0191]
[0192] 表示k-1时刻到k-nabnor.set时刻的电流差值； 为修正k-1时刻到k-nabnor.set时刻的线性传变区。
[0193] 第一修正模块107用于基于奇异点修正线性传变区、电流值及电流差值；
[0194] 当上述奇异点判据满足时，可对线性传变区、电流值及幅值差值进行修正，避免奇异点的干扰。具体修正判据如下：
[0195] 若
[0196]
[0197] 则
[0198]
[0199] 若
[0200]
[0201] 则
[0202]
[0203] 为k-1时刻到k-nabnor.set时刻被修正的电流值； 为k-1时刻到k-nabnor.set时刻被修正的电流差值。
[0204] 第四判断模块108用于基于线性传变区、幅值及电流差值判断故障区；
[0205] 利用故障状态下线性传变区幅值特点和故障发生时间点电流差值的特点可对故障区进行判断，并利用故障发生时间点对线性传变区进行修正。
[0206] 若
[0207] (e_k＝＝0)&(k>8)&(sum(Zk-4:k＝＝1)＝＝5)&
[0208] [(min(Ak-3:k-1)>Anormax)|(sum(c_ik-8:k>c_iset)≥5)]
[0209] 则
[0210]
[0211] e_k记录故障发生时间点，在正常运行状态下为初始值0；
[0212] sum(Zk-4:k＝＝1)＝＝5表示k到k-4五个时刻都在线性传变区内；
[0213] min(Ak-3:k-1)表示k-1到k-3三个时刻中幅值的最小值；
[0214] sum(c_ik-8:k>c_iset)≥5表示k到k-8九个时刻中至少有5个电流差值大于c_iset。
[0215] 利用故障结束后检测到的负荷运行区对故障结束时间点进行定位，并利用故障结束时间点对线性传变区进行修正。
[0216] 若
[0217] (e_k≠0)&(k>8)&(e_k1＝0)&(Lk＝2)
[0218] 则
[0219]
[0220] e_k1记录故障结束时间点，在正常运行状态下为初始值0。
[0221] 第二修正模块109用于基于故障区修正线性传变区；
[0222] 判断出故障区后，可利用故障区对线性传变区进行修正，Z′k为被修正的线性传变区结果。
[0223] 第五判断模块110用于基于线性传变区、电流差值、负荷运行区及故障区判断饱和区；
[0224] 利用电流互感器饱和一般发生在故障后，且采集的电流值与电网实际电流值差值急速增大的特点设立饱和判据。
[0225] 计算电流差值变化率：d_cik-3＝|c_i′k-2-c_i′k-3|
[0226] 可由下式对饱和区进行判断：
[0227] 若
[0228] (e_k≠0)&(Z′k-7:k-5＝0)&(Lk-7:k-5＝0)&
[0229] [((d_cik-6>dc_iset)|(d_cik-7>dc_iset))|(c_i′k-7:k-5>c_TAset)][0230] 则
[0231] TA_satk-6:k-5＝-1
[0232] d_ciset为电流差值变化率的整定值；c_TAset为电流互感器饱和后电流差值的整定值；TA_satk-6:k-5＝-1表示k-5到k-6两个时间点处于饱和区。
[0233] 综上所述，本发明提供了一种判断电流互感器饱和的系统，本系统的工作原理为采集电流互感器的电流值，基于电流值计算相对应的相位角及幅值，基于相位角及幅值判断线性传变区，基于相位角、幅值及线性传变区判断负荷运行区，基于线性传变区内电流的相位角及幅值计算电流预测值和电流差值，基于电流差值及负荷运行区判断奇异点，基于奇异点修正线性传变区、电流值及电流差值，基于线性传变区、幅值及电流差值判断故障区，基于故障区修正线性传变区，基于线性传变区、电流差值、负荷运行区及故障区判断饱和区。利用单侧电流互感器的采样值信息判断电流互感器饱和，实现判断无差动回路的电网系统中的电流互感器饱和。
[0234] 如图5所示，为本发明在上述是实施例的基础上公开的实施例2的结构示意图，本实施例中，第一计算模块203包括调用单元201及第一计算单元202，本实施例公开的系统的工作原理如下：
[0235] 采集模块用于采集电流互感器二次侧的电流值；
[0236] 由电流互感器的二次侧采集三个相邻时间点的电流值，ik-2、ik-1、ik。ik即为k时间点的电流值，其相对应的相位角为φk，相对应的幅值为Ak。ik-1为k时间点之前一个采样周期的电流值，ik-2为在k时间点之前两个采样周期的电流值。同理，ik+1即为k时间点之后一个采样周期的电流值。
[0237] 调用单元201用于调用第一算法；
[0238] 调用第一算法，第一算法可存储在算法存储器中。第一算法如下：
[0239]
[0240]
[0241] 第一计算单元202用于基于电流值及第一算法计算相位角及幅值；
[0242] 为了计算出初相角φk-1和幅值Ak-1，可做如下变换：
[0243]
[0244] 因此，Y(m)＝[B2(m)·ck/ck+1]-B1(m)＝0时，φ(m)即是初相角φk-1，可采用试值法计算出φk-1，试值范围为-π～π。
[0245] 本次算法验证试验试值间隔为0.0001，因此试值范围为-3.1416～3.1416，即φ(m)＝-3.1416+(m-1)×0.0001(m＝1,2,3...,62833)，实际应用时可对试值间隔进行调整以达到精度要求。另外，因为为近似计算，当φ(m)＝φk-1时，实际计算出来的Y(m)很难刚好为零，因此，可设一定值Yset，当Y(m)≤Yset时，即可认为已找到φk-1，跳出试值循环，即利用此时的φ(m)、B1(m)、B2(m)计算得出 Ak-1：
[0246]
[0247] 如图6所示，为本发明在上述是实施例的基础上公开的实施例3的结构示意图，本实施例中，第二修正模块303包括第一修正单元301及第二修正单元302，本实施例公开的系统的工作原理如下：
[0248] 第一修正单元301用于基于故障区的发生时间点修正线性传变区；
[0249] 基于故障区的发生时间点可对线性传变区进行修正，若e_k＝k，则Z′k-8:k＝1且i′k-8:k＝ik-8:k。
[0250] 第二修正单元302用于基于故障区的结束时间点修正线性传变区；
[0251] 基于故障区的结束时间点可对线性传变区进行修正，若e_k1＝k，则Z′k-8:k＝1。
[0253] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 基于光伏电源支撑的电力电子变压器故障穿越方法 | 2020-05-11 | 677 |
| 具有可更换头部的电流互感器 | 2020-05-12 | 477 |
| 初始电角度的检测方法、装置、系统及存储介质 | 2020-05-13 | 447 |
| 一种便携式差动回路校验仪及校验方法 | 2020-05-13 | 769 |
| 多相永磁同步电机驱动系统开路故障诊断方法 | 2020-05-08 | 231 |
| 一种整体式热泵热水器系统焊堵性能检测方法 | 2020-05-12 | 644 |
| 一种刮板输送机断链故障多参数融合识别装置 | 2020-05-12 | 19 |
| 基于多数据分析的配电网无功优化系统及方法 | 2020-05-14 | 325 |
| 配电自动化馈线终端设备的自动化混合测试系统及方法 | 2020-05-13 | 767 |
| 一种超声波电源 | 2020-05-08 | 640 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈