一种电压互感器磁饱和的统计识别方法技术

本发明专利技术公开一种电压互感器磁饱和的统计识别方法，包括如下步骤：步骤1，记保护装置每T时间内采样点数为f，对电压互感器二次值采样，从第1个采样点起每采到f个采样点形成一个采样样本，记第n个样本为X

【技术实现步骤摘要】
一种电压互感器磁饱和的统计识别方法
本专利技术属于电力系统继电保护领域，特别涉及一种电压互感器磁饱和的统计识别方法。
技术介绍
柔性交流输电系统中，电力电子设备大量应用，受换流器控制策略、换流阀类型、系统一次结构等因素影响，交流侧换流器输出的交流电压电气量中，常常含有少量的直流电压分量。交流电压互感器是基于电磁原理工作的一种常见一次交流设备，如交流电压互感器传变交流电压信号时，其原边励磁侧存在直流电压分量，则可能出现直流偏磁现象，进而导致电压互感器发热、绝缘降低，影响电压互感器的长期稳定运行。当磁通偏于一侧饱和时，二次侧采样值将出现90°～270°区间，或-90°～90°区间波形畸变，基于本特性，可以用来识别互感器磁饱和。现有技术中，主要依靠检测波形中二次谐波和三次谐波的含量，来识别电流互感器饱和，由于当磁通偏于一侧饱和时，电压互感器二次侧采样值仅在90°～270°区间，或-90°～90°区间出现畸变，因此二次谐波、三次谐波的含量相对较小，采用现有技术面临识别精度不高、容易误判别的问题，本方法具有更高的判别灵敏度。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提供一种电压互感器磁饱和的统计识别方法，其可克服现有技术中存在的可靠识别电压互感器磁饱和的问题。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：一种电压互感器磁饱和的统计识别方法，包括如下步骤：步骤1，记保护装置每T时间内采样点数为f，对电压互感器二次值采样，从第1个采样点起每采到f个采样点形成一个采样样本，记第n个样本为Xn，采样总时长大于n×T时间，n为正整数，T为电压的周期，f为非零正偶数；步骤2，分别求取各采样样本的采样瞬时值极值，记第m个样本中的采样瞬时值最大值为第Pmmax个点，记第m个样本的采样瞬时值最小值为第Pmmin个点，m＝1,2,...n；步骤3，求取各采样样板的子集累加和；步骤4，求取各采样样本的子集差值；步骤5，设定判别门槛Uset1，若连续n个样本的子集差值均大于Uset1，则判定则判别为电压互感器处于磁饱和状态。上述步骤1中，n的取值范围为[2,20000]。上述步骤2中，若第m个样本的最大值个数大于1，则取先采到的最大值采样点为第Pmmax个点，若第m个样本的最小值个数大于1，则取先采到的最小值采样点为第Pmmin个点。上述步骤3的具体过程是，求取各采样样板的子集累加和，第m个样本的计算方法为：从第Pmmax个点起，含第Pmmax个点在内连续抽取f/2个采样点作为子集样本m1，若第m个样本中从第Pmmax个点起，含第Pmmax个点在内的采样点数不足f/2个，设缺少x个，则从第m个样本的第1个采样点开始连续抽取x个采样点补入子集样本m1，对子集样本m1中的各采样点求取绝对值，并相加，记累加和为Am1，将第m个样本中剩余没有放入子集样本m1的采样点放入子集样本m2，对子集样本m2中的各采样点求取绝对值，并相加，记累加和为Am2。上述步骤4中，第m个样本的子集差值的计算式为：Bm＝|Am1-Am2|。上述步骤5中，Uset1的取值范围为：Uset1≥0.05。采用上述方案后，本专利技术通过将整周期的电压划分为两个相同时长的半周期，对比两者采样值累加和的差异，以识别电压波形的两个半波的波形差异程度。本专利技术实现了电压互感器的磁饱和判别，提高了电压互感器的异常判别能力。附图说明图1是本专利技术一种电压互感器磁饱和的统计识别方法的流程图。图2是采用样本最大、最小值示意图。具体实施方式以下将结合附图，对本专利技术的技术方案及有益效果进行详细说明。如图1所示，本专利技术提供一种电压互感器磁饱和的统计识别方法，包括如下步骤：(1)记保护装置每T时间内采样点数为f，对电压互感器二次值采样，从第1个采样点起每采到f个采样点形成一个采样样本，记第n个样本为Xn，采样总时长大于n×T时间，n为正整数，n的取值范围为[2,20000]，T为电压的周期，f为非零正偶数；一般而言，继电保护关于异常类判别采取较长延时，本实施例建议10s为宜，以标准工频电压每周期20ms为例，即n取值为50为宜；目前，广泛使用的继电保护装置、合并单元的输出波形中每周波采样点数均为偶数，规范规定继电保护装置采样率为1.2K(合f为24点)，合并单元采样率为4K(合f为80点)。(2)分别求取各采样样本的采样瞬时值极值，记第m个样本中的采样瞬时值最大值为第Pmmax个点，记第m个样本的采样瞬时值最小值为第Pmmin个点，m＝1,2,...n；若第m个样本的最大值个数大于1，则取先采到的最大值采样点为第Pmmax个点，若第m个样本的最小值个数大于1，则取先采到的最小值采样点为第Pmmin个点；以标准正弦工频电压为例，如图2，设有效值为1V，从0°开始采样，则每周波包含一个最大值点：90°处，值约为每周波包含一个最小值点：180°处，值约为特别的，当采样开始时刻，恰好工频电压为90°，则一周波结束时采样点落在450°，此时第1个采样点、最后一个采样点的值均约为这种情况下，以先采到的采样点作为极值点，即取第1个采样点为第Pmmax个点；(3)求取各采样样本的子集累加和，第m个样本的计算方法为：从第Pmmax个点起，含第Pmmax个点在内连续抽取f/2个采样点作为子集样本m1，若第m个样本中从第Pmmax个点起，含第Pmmax个点在内的采样点数不足f/2个，设缺少x个，则从第m个样本的第1个采样点开始连续抽取x个采样点补入子集样本m1，对子集样本m1中的各采样点求取绝对值，并相加，记累加和为Am1，将第m个样本中剩余没有放入子集样本m1的采样点放入子集样本m2，对子集样本m2中的各采样点求取绝对值，并相加，记累加和为Am2；以标准正弦工频电压为例，由于步骤3在求取Am1、Am2时，先对各采样点求取了绝对值，因此对于标准正弦工频波形而言，Am1、Am2的值在理论上是相等的；而当电压互感器偏磁饱和时，出现了90°～270°区间的波形畸变，则会出现Am1小于Am2的情形，波形畸变越严重，则Am1与Am2的差值越大。(4)求取各采样样板的子集差值，第m个样本的计算式为：Bm＝|Am1-Am2|；由于标准正弦波形的对称性，无论是从第Pmmax个点起抽取形成子集样本m1，还是从第Pmmin个点起抽取形成子集样本m1，两种取法下Bm的值都几乎为0；而对于90°～270°区间有畸变的波形，由于Bm的值取Am1、Am2之差的绝对值，因此，无论是从第Pmmax个点起抽取形成子集样本m1，还是从第Pmmin个点起抽取形成子集样本m1，两种取法都不影响最终Bm的计算结果；(5)设定判别门槛Uset1，若连续n个样本的子集差值均大于Uset1，则判定则判别为电压互感器处于磁饱和状态，Uset1的取值范围为：Uset1≥0.05。以上实施例仅为说明本专利技术的技术思想，不能以此限定本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压互感器磁饱和的统计识别方法，其特征在于包括如下步骤：/n步骤1，记保护装置每T时间内采样点数为f，对电压互感器二次值采样，从第1个采样点起每采到f个采样点形成一个采样样本，记第n个样本为X

【技术特征摘要】
1.一种电压互感器磁饱和的统计识别方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1，记保护装置每T时间内采样点数为f，对电压互感器二次值采样，从第1个采样点起每采到f个采样点形成一个采样样本，记第n个样本为Xn，采样总时长大于n×T时间，n为正整数，T为电压的周期，f为非零正偶数；
步骤2，分别求取各采样样本的采样瞬时值极值，记第m个样本中的采样瞬时值最大值为第Pmmax个点，记第m个样本的采样瞬时值最小值为第Pmmin个点，m＝1,2,...n；
步骤3，求取各采样样板的子集累加和；
步骤4，求取各采样样本的子集差值；
步骤5，设定判别门槛Uset1，若连续n个样本的子集差值均大于Uset1，则判定则判别为电压互感器处于磁饱和状态。


2.如权利要求1所述的一种电压互感器磁饱和的统计识别方法，其特征在于：所述步骤1中，n的取值范围为[2,20000]。


3.如权利要求1所述的一种电压互感器磁饱和的统计识别方法，其特征在于：所述步骤2中，若第m个样本的最大值个数大于1，则取先采到的最大值采样点为第Pmmax个点，若第m个...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔玉，顾乔根，吕航，张晓宇，杜云龙，徐宁，王业，孙仲民，曹海鸥，文继锋，易新，郑超，程骁，莫品豪，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32