一种互感器及二次回路分布参数状态的判定方法及装置与流程

本发明涉及电流互感器状态辨识，并且更具体地，涉及一种互感器及二次回路分布参数状态的判定方法及装置。

背景技术：

1、电流互感器广泛应用于电力系统的电流测量与继电保护。电流互感器二次回路连接线路的阻抗参数对互感器的测量精度有重要影响。传统方法多采用人工定期检测电流互感器二次回路，存在检测周期长、实时性差等问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出了一种互感器及二次回路分布参数状态的判定方法，包括：

2、针对电流互感器二次回路注入信号；

3、基于微型互感器对所述二次回路进行测量，获取返回信号；

4、确定所述注入信号和所述返回信号的关系，基于所述注入信号和所述返回信号的关系，确定所述电流互感器二次回路的分布参数，并确定所述分布参数的参数特征曲线；

5、将所述参数特征曲线与标准特征曲线进行对比，基于对比结果，判定所述电流互感器二次回路的状态。

6、可选的，注入信号为500hz-2.5khz范围内的多个异频扫频信号。

7、可选的，确定所述注入信号和所述返回信号的关系，包括：幅值关系及相位关系。

8、可选的，分布参数，包括：电阻、电导和电抗。

9、可选的，基于所述注入信号和所述返回信号的关系，确定所述电流互感器二次回路的分布参数，包括：

10、对所述注入信号和所述返回信号进行滤波及放大处理后，提高信噪比，并将所述提高信噪比的所述注入信号和所述返回信号，转换为数字信号；

11、对所述数字信号，进行快速傅里叶变换，以获取所述数字信号在各个频率分量上的幅值和相位信息；

12、根据每个频率分量上的幅值和相位信息，计算电流互感器二次回路的等效阻抗z(f)；

13、其中，阻抗z(f)＝u(f)/i(f)，u(f)为注入信号为，i(f)为返回信号；

14、对阻抗z(f)进行参数拟合，得到电流互感器二次回路的分布参数；

15、所述参数拟合将所述电流互感器二次回路简化为r-l-c串联模型，则：

16、z(f) ＝ r+ j2πfl + 1/(j2πfc)  (1)

17、其中，j为虚数单位，f为频率，r为电阻，l为电感，c为电容；

18、使用最小二乘法，对所述公式(1)求解，得到分布参数r、l、c的估计值；

19、对所述分布参数r、l、c的估计值进行修正，得到分布参数r、l、c的修正值。

20、可选的，基于对比结果，判定所述电流互感器二次回路的状态，具体为：

21、基于对比结果，确定参数特征曲线相对于标准特征曲线的变化特性；

22、基于所述变化特征确定所述电流互感器二次回路的状态为正常或异常；

23、若所述电流互感器二次回路的状态为异常，基于所述变化特征，确定导致所述电流互感器二次回路的异常状态的故障类型；

24、所述故障类型，包括：开路故障、高阻故障和短路故障。

25、再一方面，本发明还提出了一种互感器及二次回路分布参数状态的判定装置，包括：

26、信号发生单元，用于针对电流互感器二次回路注入信号；

27、信号测量单元，用于基于微型互感器对所述二次回路进行测量，获取返回信号；

28、参数计算及数据处理单元，用于确定所述注入信号和所述返回信号的关系，基于所述注入信号和所述返回信号的关系，确定所述电流互感器二次回路的分布参数，并确定所述分布参数的参数特征曲线；

29、状态判定单元，用于将所述参数特征曲线与标准特征曲线进行对比，基于对比结果，判定所述电流互感器二次回路的状态。

30、可选的，注入信号为500hz-2.5khz范围内的多个异频扫频信号。

31、可选的，确定所述注入信号和所述返回信号的关系，包括：幅值关系及相位关系。

32、可选的，分布参数，包括：电阻、电导和电抗。

33、可选的，基于所述注入信号和所述返回信号的关系，确定所述电流互感器二次回路的分布参数，包括：

34、对所述注入信号和所述返回信号进行滤波及放大处理后，提高信噪比，并将所述提高信噪比的所述注入信号和所述返回信号，转换为数字信号；

35、对所述数字信号，进行快速傅里叶变换，以获取所述数字信号在各个频率分量上的幅值和相位信息；

36、根据每个频率分量上的幅值和相位信息，计算电流互感器二次回路的等效阻抗z(f)；

37、其中，阻抗z(f)＝u(f)/i(f)，u(f)为注入信号为，i(f)为返回信号；

38、对阻抗z(f)进行参数拟合，得到电流互感器二次回路的分布参数；

39、所述参数拟合将所述电流互感器二次回路简化为r-l-c串联模型，则：

40、z(f) ＝ r+ j2πfl + 1/(j2πfc)  (1)

41、其中，j为虚数单位，f为频率，r为电阻，l为电感，c为电容；

42、使用最小二乘法，对所述公式(1)求解，得到分布参数r、l、c的估计值；

43、对所述分布参数r、l、c的估计值进行修正，得到分布参数r、l、c的修正值。

44、可选的，基于对比结果，判定所述电流互感器二次回路的状态，具体为：

45、基于对比结果，确定参数特征曲线相对于标准特征曲线的变化特性；

46、基于所述变化特征确定所述电流互感器二次回路的状态为正常或异常；

47、若所述电流互感器二次回路的状态为异常，基于所述变化特征，确定导致所述电流互感器二次回路的异常状态的故障类型；

48、所述故障类型，包括：开路故障、高阻故障和短路故障。

49、再一方面，本发明还提供了一种计算设备，包括：一个或多个处理器；

50、处理器，用于执行一个或多个程序；

51、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如上述所述的方法。

52、再一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如上述所述的方法。

53、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

54、本发明提供了一种互感器及二次回路分布参数状态的判定方法，包括：针对电流互感器二次回路注入信号；基于微型互感器对所述二次回路进行测量，获取返回信号；确定所述注入信号和所述返回信号的关系，基于所述注入信号和所述返回信号的关系，确定所述电流互感器二次回路的分布参数，并确定所述分布参数的参数特征曲线；将所述参数特征曲线与标准特征曲线进行对比，基于对比结果，判定所述电流互感器二次回路的状态。本发明能通过获取分布参数，监测二次回路的状态，缩短了故障检测的时间。

技术特征：

1.一种互感器及二次回路分布参数状态的判定方法，其特征在于，所述判定方法包括：

2.根据权利要求1所述的判定方法，其特征在于，所述注入信号为500hz-2.5khz范围内的多个异频扫频信号。

3.根据权利要求1所述的判定方法，其特征在于，所述确定所述注入信号和所述返回信号的关系，包括：幅值关系及相位关系。

4.根据权利要求1所述的判定方法，其特征在于，所述分布参数，包括：电阻、电导和电抗。

5.根据权利要求1所述的判定方法，其特征在于，所述基于所述注入信号和所述返回信号的关系，确定所述电流互感器二次回路的分布参数，包括：

6.根据权利要求1所述的判定方法，其特征在于，所述基于对比结果，判定所述电流互感器二次回路的状态，具体为：

7.一种互感器及二次回路分布参数状态的判定装置，其特征在于，所述判定系统包括：

8.根据权利要求7所述的判定系统，其特征在于，所述注入信号为500hz-2.5khz范围内的多个异频扫频信号。

9.根据权利要求7所述的判定系统，其特征在于，所述确定所述注入信号和所述返回信号的关系，包括：幅值关系及相位关系。

10.根据权利要求7所述的判定系统，其特征在于，所述分布参数，包括：电阻、电导和电抗。

11.根据权利要求7所述的判定系统，其特征在于，所述基于所述注入信号和所述返回信号的关系，确定所述电流互感器二次回路的分布参数，包括：

12.根据权利要求7所述的判定系统，其特征在于，所述基于对比结果，判定所述电流互感器二次回路的状态，具体为：

13.一种计算机设备，其特征在于，包括：

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1-6中任一所述的方法。

技术总结本发明公开了一种互感器及二次回路分布参数状态的判定方法及装置，属于电流互感器状态辨识技术领域。本发明方法，包括：针对电流互感器二次回路注入信号；基于微型互感器对所述二次回路进行测量，获取返回信号；确定所述注入信号和所述返回信号的关系，基于所述注入信号和所述返回信号的关系，确定所述电流互感器二次回路的分布参数，并确定所述分布参数的参数特征曲线；将所述参数特征曲线与标准特征曲线进行对比，基于对比结果，判定所述电流互感器二次回路的状态。本发明能通过获取分布参数，监测二次回路的状态，缩短了故障检测的时间。技术研发人员：刘俊杰,殷小东,刘俭,韦谦,易姝慧,王健,汪根荣,张军,方田,汪泉,祁欣,赵乾程,陈卓,赵威受保护的技术使用者：中国电力科学研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16