CN111929630B - 一种电流互感器饱和度的检测方法及检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电流互感器饱和度的检测方法及检测装置，搜集母线端子发生故障时的瞬时电流数据；结合所述瞬时电流数据选取检测所需要的边界系数；判断实时采集的电流数据是否满足检测程序启动的标准，若满足，则启动故障检测程序，并记录故障起始时间；计算母线两个等效端子之间电流的互相关系数；依据所述互相关系数计算两个电流的异化系数；将实时计算的异化系数与异化系数设定值进行比较，确定CT饱和时间；计算CT饱和时间的时间差，并判断其是否大于八分之一周期，以判断发生故障时CT的饱和情况，其中，利用故障识别与CT饱和开始之间的时间差，异化系数用于确定CT饱和开始时间，并使用终端电流的一阶导数计算故障开始时间。

Description

一种电流互感器饱和度的检测方法及检测装置

技术领域

本发明涉及测量装置技术领域，特别涉及一种电流互感器饱和度的检 测方法及检测装置。

背景技术

随着高压直流输电***的发展和建设，承担越来越多输电容量的换流站 在电力***中的地位日趋重要，换流站母线发生故障将直接影响换流站及主 网架的安全与稳定。母线保护的基本要求是保护方案的快速且可靠的操作， 内部故障期间的跳闸故障或外部故障以及正常操作期间的误跳闸可能会灾难 性地影响电源***的安全性，甚至可能会导致完全断电。

随着电网规模的日益扩大，电力***电压等级的提高对母线保护的准确 性及速动性提出了更为严格的要求。母线保护的原理一般是基于电流差动原 理。差动电流通过CT测量而得，当发生故障时电流很大且含有暂态分量， CT易产生饱和，影响保护的判断和动作，在相关技术中，CT的饱和度在检 测过程中的检测效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电流互感器饱和度的检测方法及检测装置， 解决现有技术中CT的饱和度在检测过程中的检测效率较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种电流互感器饱和度的检测方法， 包括：搜集母线端子发生故障时的瞬时电流数据；结合所述瞬时电流数据选 取检测所需要的边界系数；判断实时采集的电流数据是否满足检测程序启动 的标准，若满足，则启动故障检测程序，并记录故障起始时间；计算母线两 个等效端子之间电流的互相关系数；依据所述互相关系数计算两个电流的异 化系数；将实时计算的异化系数与异化系数设定值进行比较，确定CT饱和时 间；计算CT饱和时间的时间差，并判断其是否大于八分之一周期，以判断发 生故障时CT的饱和情况。

根据本公开的一方面，提供了一种电流互感器饱和度的检测装置，包括： 搜集模块，用于搜集母线端子发生故障时的瞬时电流数据；选取模块，用于 结合所述瞬时电流数据选取检测所需要的边界系数；记录模块，用于判断实 时采集的电流数据是否满足检测程序启动的标准，若满足，则启动故障检测 程序，并记录故障起始时间；第一计算模块，用于计算母线两个等效端子之 间电流的互相关系数；第二计算模型，用于依据所述互相关系数计算两个电 流的异化系数；确定模块，将实时计算的异化系数与异化系数设定值进行比较，确定CT饱和时间；第三计算模块，计算CT饱和时间的时间差，并判断 其是否大于八分之一周期，以判断发生故障时CT的饱和情况。

根据本公开的一方面，提供了一种计算机可读程序介质，其存储有计算 机程序指令，当所述计算机程序指令被计算机执行时，使计算机执行根据上 述的方法。

根据本公开的一方面，提供了一种电子装置，包括：处理器；存储器， 所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执 行时，实现上述的方法。

由上述技术方案可知，本发明实施例至少具有如下优点和积极效果：

在本发明的一些实施例所提供的技术方案中，搜集母线端子发生故障时 的瞬时电流数据；结合所述瞬时电流数据选取检测所需要的边界系数；判断 实时采集的电流数据是否满足检测程序启动的标准，若满足，则启动故障检 测程序，并记录故障起始时间；计算母线两个等效端子之间电流的互相关系 数；依据所述互相关系数计算两个电流的异化系数；将实时计算的异化系数 与异化系数设定值进行比较，确定CT饱和时间；计算CT饱和时间的时间差， 并判断其是否大于八分之一周期，以判断发生故障时CT的饱和情况，其中，利用故障识别与CT饱和开始之间的时间差，异化系数用于确定CT饱和开始 时间，并使用终端电流的一阶导数计算故障开始时间，从而有效地提高CT的 饱和度在检测过程中的检测效率和检测精度。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种电流互感器饱和度的检测方法的 流程图。

图2是根据一示例性实施例示出的根据一种电流互感器饱和度的检测方 法的基本流程图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种电流互感器饱和度的检测装置框 图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种电子装置的硬件图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种电流互感器饱和度的检测方法的 计算机可读存储介质。

图6是根据一示例性实施例示出的恒定参数分布式传输线模型。

图7是根据一示例性实施例示出的实时采集的电流数据的示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应 理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发 明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本 发明。

随着高压直流输电***的发展和建设，承担越来越多输电容量的换流站 在电力***中的地位日趋重要，换流站母线发生故障将直接影响换流站及主 网架的安全与稳定。母线保护的基本要求是保护方案的快速且可靠的操作， 内部故障期间的跳闸故障或外部故障以及正常操作期间的误跳闸可能会灾难 性地影响电源***的安全性，甚至可能会导致完全断电。这样，在母线保护 方案的设计中巩固准确性和可靠性因素极为重要。如今，基于微处理器的差 分继电器被广泛用于保护母线，这些母线差动功能的根本应用问题是由于外 部故障闭合期间的CT饱和而导致误跳闸，因此如何快速准确的判断故障是否 由CT饱和引起变具有重要的意义。

母线连接着发电机、变压器、输电线路以及配电线路等电气设备，起着 接收和分配电能的作用，因此是一类至关重要的电气设备。尽管设置了母线 保护且母线发生故障的概率相对于输电线路较小，但是如果在故障的时候不 能及时切除，将造成重大影响。随着电网规模的日益扩大，电力***电压等 级的提高对母线保护的准确性及速动性提出了更为严格的要求。母线保护的 原理一般是基于电流差动原理。差动电流通过CT测量而得，当发生故障时 电流很大且含有暂态分量，CT易产生饱和，影响保护的判断和动作。

传统用于总线差动保护的CT饱和度检测方法分为两种算法。一种算法是 比较差动工作电流和抑制电流的一阶导数信号的二次谐波之间的角度差，该 算法仅对快速CT有效(当CT在故障开始后的第一个周期中出现CT饱和)， 但无法检测到较晚的CT饱和。第二种算法适用于操作电流和约束电流图中的 故障轨迹，该算法对于后期CT饱和有效，由于故障中的直流分量高导致后期 CT饱和和快速CT饱和发生故障电流极高时。

根据本公开的一个实施例，提供了一种电流互感器饱和度的检测方法， 如图1和图2所示，该电流互感器饱和度的检测方法,包括：

步骤S110、搜集母线端子发生故障时的瞬时电流数据；

步骤S120、结合所述瞬时电流数据选取检测所需要的边界系数；

步骤S130、判断实时采集的电流数据是否满足检测程序启动的标准，若 满足，则启动故障检测程序，并记录故障起始时间；

步骤S140、计算母线两个等效端子之间电流的互相关系数；

步骤S150、依据所述互相关系数计算两个电流的异化系数；

步骤S160、将实时计算的异化系数与异化系数设定值进行比较，确定CT 饱和时间；

步骤S170、计算CT饱和时间的时间差，并判断其是否大于八分之一周 期，以判断发生故障时CT的饱和情况。

在本发明的一些实施例中，基于前述方案，搜集母线端子发生故障时的 瞬时电流数据；结合所述瞬时电流数据选取检测所需要的边界系数；判断实 时采集的电流数据是否满足检测程序启动的标准，若满足，则启动故障检测 程序，并记录故障起始时间；计算母线两个等效端子之间电流的互相关系数； 依据所述互相关系数计算两个电流的异化系数；将实时计算的异化系数与异 化系数设定值进行比较，确定CT饱和时间；计算CT饱和时间的时间差，并 判断其是否大于八分之一周期，以判断发生故障时CT的饱和情况，其中，利 用故障识别与CT饱和开始之间的时间差，异化系数用于确定CT饱和开始时 间，并使用终端电流的一阶导数计算故障开始时间，从而有效地提高CT的 饱和度在检测过程中的检测效率和检测精度。

下面对这些步骤进行详细描述。

如图1和图2所示，在步骤S110中，搜集母线端子发生故障时的瞬时电 流数据；

在母线端子处搜集瞬时电流数据，能够及时的检测到故障的状态，并且 能够搜集母线端子发生故障时的瞬时电流数据。

另外，所述搜集母线端子发生故障时的瞬时电流数据之前，还包括：

发生区外故障时，母线差动保护差流中含有明显间断的周期性脉冲波形； 而区外故障时差流基本连续变化；确定CT处于饱和情况。通过周期性脉冲波 形的变动能够明显确定CT处于饱和情况，提高CT饱和度的检测效率和检测 精度。

在步骤S120中，将结合所述瞬时电流数据选取检测所需要的边界系数。

步骤S120包括：在稳态下，连接到母线端子的瞬时电流的表达式为

式中，i_φk，I_φkm，ω，θ_k分别表示第k个端子的瞬时 电流值，有效值，角频率和相位移。

当仅考虑绝对值时，

当电流取最大值，即|sin(ωt+θ_k)|＝1时，

当电流有效值在稳态期间是恒定时，I_φkm(t)＝I_φkm(t-T)，其中T为周期，

当故障导致i_φk(t)发生突变，

结合边界常数确定所述边界系数，

，边界常数大于1。

通过对不同状态的判断，针对不同状态采用对应的算法，以降低在整体 算法的误差，并且有效地确定瞬时电流的变化程度，从而提高电流互感器饱 和度的检测方法的通用性。

可选的，可依据历史数据中CT饱和故障时电流的情况一般情况下S取值 应大于1。

在步骤S130中，判断实时采集的电流数据是否满足检测程序启动的标 准，若满足，则启动故障检测程序，并记录故障起始时间。

采用检测气动机制，通过判断实时采集的电流数据是否满足检测程序启 动的标准，以触发故障检测程序的启动，有效地保证CT饱和度的检测效率和 检测精度。

所述判断实时采集的电流数据是否满足检测程序启动的标准，若满足， 则启动故障检测程序，并记录故障起始时间之前，还包括:

若发生故障，则母线端子的电流将发生突变；

将故障电流是否大于设定电流作为故障检测启动的条件；

如果连接到母线的所有端子的电流都满足下式，则表明发生了故障，可 启动检测算法检测故障；

此时，记录满足该式的时间，并令T₁＝t，T₁表示故障起始时间。

在步骤S140中，计算母线两个等效端子之间电流的互相关系数，包括： 两个电流的异化系数表示的是电流在发生故障时的相互关联程度，可由下式 计算：A_φ＝1-(r_φ)²，式中，r_φ表示的是两个电流信号的互相关系，其中φ表示 的是A，B或C相。

其中，异化系数设定值是有历史数据计算而来，其计算方法与异化系数 相同。通过历史数据计算，将在CT发生饱和时所计算出的最小异化系数作为 本程序异化系数的设定值。

所述计算母线两个等效端子之间电流的互相关系数，包括:

两个电流信号的互相关系数r_φ可由公式计算：

式中，i_φE1和i_φE2是从母线的两个端子等效表示中得出的两个等效电流，m 表示每个周期的样本大小。

其中，等效实际上是将母线两侧进行等效，i_φE1表示流入母线的总电流， i_φE2表示流出母线的总电流。正常情况下，流入与流出电流应该相等，若CT 发生饱和，则流出电流会发生变化。

在步骤S150中，依据所述互相关系数计算两个电流的异化系数，通过 异化系数反应两个电流的差异，以数据化显示两个电流的差异程度。

在步骤S160中，将实时计算的异化系数与异化系数设定值进行比较， 确定CT饱和时间。

在步骤S170中，计算CT饱和时间的时间差，并判断其是否大于八分之 一周期，以判断发生故障时CT的饱和情况，包括：根据故障起始时间与CT 饱和时间计算故障的持续时间Δt，Δt＝T₂-T₁；若满足

则表示发生故 障时CT是饱和的，反之则不饱和。

由上述技术方案可知，本发明实施例至少具有如下优点和积极效果：

在本发明的一些实施例所提供的技术方案中，搜集母线端子发生故障时 的瞬时电流数据；结合所述瞬时电流数据选取检测所需要的边界系数；判断 实时采集的电流数据是否满足检测程序启动的标准，若满足，则启动故障检 测程序，并记录故障起始时间；计算母线两个等效端子之间电流的互相关系 数；依据所述互相关系数计算两个电流的异化系数；将实时计算的异化系数 与异化系数设定值进行比较，确定CT饱和时间；计算CT饱和时间的时间差， 并判断其是否大于八分之一周期，以判断发生故障时CT的饱和情况，其中，利用故障识别与CT饱和开始之间的时间差，异化系数用于确定CT饱和开始 时间，并使用终端电流的一阶导数计算故障开始时间，从而有效地提高CT的 饱和度在检测过程中的检测效率和检测精度。

另外，该方法使用了从母线两端等效模型中找到的两个瞬时电流信号的 异化系数，该异化系数是两个电流信号之间非相似性的指标，仅在发生外部 故障期间且CT饱和两个条件同时满足的的情况下才会升高，具有唯一性，可 对CT的饱和程度进行快速判断。

该方法所提出的异化系数指标计算简单，计算速度快，整个计算过程无 相量计算，计算过程误差较小，因此其可以快速、准确的判断出故障期间CT 的饱和程度，避免由于CT饱和引起保护的误动作。

该方法的计算数据来自瞬时电流信号，在计算的过程中可以即时完成， 检测过程不会有时间延迟。

参阅图6，具体的，描述了一个简单的230kV测试***，以验证所提出 的CT饱和度检测方法的性能。在本实施例中，使用了恒定参数分布式传输 线模型，CT比为1000/5，发生器被设计为具有戴维宁阻抗的理想正弦电压 源。

其中，对于CT饱和情况下，母线端子发生故障时的瞬时电流数据进行 搜集；

结合所搜集的电流数据并依据本发明所提出的方法选取检测所需要的 边界系数，在本实例中：

(1)依据式(1)计算在稳态下连接到母线端子的瞬时电流：

(2)当电流取最大值，即|sin(ωt+θ_k)|＝1时，公式(2)可表示为：

电流有效值在稳态期间是恒定的，因此，I_φkm(t)＝I_φkm(t-T)，其中T为周 期。考虑到以上假设，公式(3)可改为公式(4)：

然而，瞬态事件(即故障)将导致i_φk(t)发生突变，并因此导致等式(5) 的关系。

参阅图7，依据上述步骤，在本实施例中，S的值设置为2.0。

AG外部故障期间在t＝47ms时出现CT快速饱和的电流信号

判断实时采集的电流数据是否满足检测程序启动的标准，若满足，则启 动故障检测程序，并记录CT饱和起始时间T1；

在实施例中，依据权利要求书步骤3所提供的公式(6)判断出当故障 起始时间在47毫秒，因此检测程序在t＝47ms启动，此时T1＝47ms。

依据检测方法，计算母线两个等效端子之间电流的互相关系数；

依据

计算两个端子电流之 间的互相关系数。

依据计算出的互相关系数计算两个电流的异化系数A_φ，将实时计算的异 化系数A_φ与异化系数设定值A_x进行比较，判断其是否发生故障，并记录此时 时间T2。A_φ＝1-(r_φ)²计算端子电流之间的异化系数，即在本实施例中：

A_φ＝1-(r_φ)²＞A_x

以便于判断出母线发生故障，可能存在CT饱和，并记录此刻时间，即有 T2＝50.2ms。

计算时间差，并判断其是否大于八分之一周期，据此来判断其发生故障 时CT的饱和情况，并输出检测结果，从而计算故障起始时间T1和CT饱和时 间T2之间的时间差，即：Δt＝T₂-T₁＝50.2-47＝3.2ms，且存在

综上所述：在实施例中，针对F处发生了外部故障，在故障期间导致母 线1所有端子的瞬时电流发生了突变。故障发生在T1＝47ms时，端子2的 CT饱和发生在T2＝50.2ms。在故障开始检测的响应和拟议的CT饱和检测器 的最终响应如图1和图2所示，。随着故障开始，电流的一阶导数瞬间变高。 因此，故障开始检测器在T1＝47ms处识别出故障。电流异化系数A_φ在T2＝ 50.2ms时变高，时间差(3.2ms)大于1/8周期，因此检测结果输出：CT饱 和。

本发明的目的在于提出一种在外部母线故障期间检测CT饱和度的方法， 该方法使用了从母线两端等效模型中找到的两个瞬时电流信号的异化系数。 异化系数是两个电流信号之间非相似性的指标，并且在外部故障期间，只有 在CT饱和的情况下，异化系数才会变高。随着外部故障的出现，CT不会立 即饱和，在第一饱和波形部分之前，电流波形至少在大约1/6周期内保持未 失真。本文利用故障识别与CT饱和开始之间的时间差，异化系数用于确定 CT饱和开始时间，并使用终端电流的一阶导数计算故障开始时间。该方法从 瞬时电流信号计算出异化系数和故障开始时间，计算的过程中消除了相量计 算的计算负担，计算过程简单，判断快速，因此该方法可以快速准确的检测 出CT饱和度。同时，实例中证明，无论饱和度严重程度如何，该方法对快速 和晚期CT饱和的有效性。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以 限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含 于本案的专利范围中。

如图3所示，在一个实施例中，所述电流互感器饱和度的检测装置200 还包括：

搜集模块210，用于搜集母线端子发生故障时的瞬时电流数据；

选取模块220，用于结合所述瞬时电流数据选取检测所需要的边界系数；

记录模块230，用于判断实时采集的电流数据是否满足检测程序启动的 标准，若满足，则启动故障检测程序，并记录故障起始时间；

第一计算模块240，用于计算母线两个等效端子之间电流的互相关系数；

第二计算模型250，用于依据所述互相关系数计算两个电流的异化系数；

确定模块260，将实时计算的异化系数与异化系数设定值进行比较，确 定CT饱和时间；

第三计算模块270，计算CT饱和时间的时间差，并判断其是否大于八分 之一周期，以判断发生故障时CT的饱和情况。

下面参照图4来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备40。图4显 示的电子设备40仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带 来任何限制。

如图4所示，电子设备40以通用计算设备的形式表现。电子设备40的 组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元41、上述至少一个存储单元 42、连接不同***组件(包括存储单元42和处理单元41)的总线43。

其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单 元41执行，使得所述处理单元41执行本说明书上述“实施例方法”部分中 描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。

存储单元42可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存 储单元(RAM)421和/或高速缓存存储单元422，还可以进一步包括只读存储 单元(ROM)423。

存储单元42还可以包括具有一组(至少一个)程序模块425的程序/实 用工具424，这样的程序模块425包括但不限于：操作***、一个或者多个 应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中 可能包括网络环境的实现。

总线43可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或 者存储单元控制器、***总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线 结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备40也可以与一个或多个外部设备(例如键盘、指向设备、蓝牙 设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备40交互的设备 通信，和/或与使得该电子设备40能与一个或多个其它计算设备进行通信的 任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/ 输出(I/O)接口45进行。并且，电子设备40还可以通过网络适配器46与 一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例 如因特网)通信。如图所示，网络适配器46通过总线43与电子设备40的其 它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备40使用其它硬 件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外 部磁盘驱动阵列、RAID***、磁带驱动器以及数据备份存储***等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的 示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来 实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出 来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘， 移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人 计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的 方法。

根据本公开一个实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储 有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本发 明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述 程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说 明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步 骤。

参考图5所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程 序产品50，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码， 并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于 此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该 程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以 是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、 磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组 合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个 导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、 可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储 器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据 信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式， 包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还 可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者 传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于 无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作 的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、 C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设 计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上 执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算 设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设 备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或 广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例 如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示 意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限 制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模 块中同步或异步执行的。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确 结构，并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本发明的范围仅由所 附的权利要求来限。

Claims (10)

1.一种电流互感器饱和度的检测方法，其特征在于，包括：

搜集母线端子发生故障时的瞬时电流数据；

结合所述瞬时电流数据选取检测所需要的边界系数；

判断实时采集的电流数据是否满足检测程序启动的标准，若满足，则启动故障检测程序，并记录故障起始时间；

计算母线两个等效端子之间电流的互相关系数；

依据所述互相关系数计算两个电流的异化系数；

将实时计算的异化系数与异化系数设定值进行比较，确定CT饱和时间；

计算CT饱和时间的时间差，并判断其是否大于八分之一周期，以判断发生故障时CT的饱和情况。

2.如权利要求1所述的电流互感器饱和度的检测方法，其特征在于，所述结合所述瞬时电流数据选取检测所需要的边界系数，包括：

在稳态下，连接到母线端子的瞬时电流的表达式为

式中，i_φk，I_φkm，ω，θ_k分别表示第k个端子的瞬时电流值，有效值，角频率和相位移；

当仅考虑绝对值时，

当电流取最大值，即|sin(ωt+θ_k)|＝1时，

当电流有效值在稳态期间是恒定时，I_φkm(t)＝I_φkm(t-T)，其中T为周期，

当故障导致i_φk(t)发生突变，

结合边界常数确定所述边界系数，

边界常数大于1,可依据历史数据中CT饱和故障时电流的情况下S取值应大于1。

3.如权利要求2所述的电流互感器饱和度的检测方法，其特征在于，所述判断实时采集的电流数据是否满足检测程序启动的标准，若满足，则启动故障检测程序，并记录故障起始时间之前，还包括:

若发生故障，则母线端子的电流将发生突变；

将故障电流是否大于设定电流作为故障检测启动的条件；

如果连接到母线的所有端子的电流都满足下式，则表明发生了故障，可启动检测算法检测故障；

此时，记录满足该式的时间，并令T₁＝t，T₁表示故障起始时间,可依据历史数据中CT饱和故障时电流的情况下S取值应大于1。

4.如权利要求1所述的电流互感器饱和度的检测方法，其特征在于，所述计算母线两个等效端子之间电流的互相关系数，包括:

两个电流信号的互相关系数r_φ可由公式计算：

式中，i_φE1和i_φE2是从母线的两个端子等效表示中得出的两个等效电流，m表示每个周期的样本大小。

5.如权利要求1所述的电流互感器饱和度的检测方法，其特征在于，所述依据所述互相关系数计算两个电流的异化系数，包括：

两个电流的异化系数表示的是电流在发生故障时的相互关联程度，可由下式计算：A_φ＝1-(r_φ)²，式中，r_φ表示的是两个电流信号的互相关系，其中φ表示的是A，B或C相。

6.如权利要求1所述的电流互感器饱和度的检测方法，其特征在于，所述计算CT饱和时间的时间差，并判断其是否大于八分之一周期，以判断发生故障时CT的饱和情况，包括：

根据故障起始时间与CT饱和时间计算故障的持续时间Δt，Δt＝T₂-T₁；若满足

则表示发生故障时CT是饱和的，反之则不饱和,T2为故障时间。

7.如权利要求1所述的电流互感器饱和度的检测方法，其特征在于，所述搜集母线端子发生故障时的瞬时电流数据之前，还包括：

发生区外故障时，母线差动保护差流中含有明显间断的周期性脉冲波形；而区外故障时差流基本连续变化；

确定CT处于饱和情况。

8.一种电流互感器饱和度的检测装置，其特征在于，包括：

搜集模块，用于搜集母线端子发生故障时的瞬时电流数据；

选取模块，用于结合所述瞬时电流数据选取检测所需要的边界系数；

记录模块，用于判断实时采集的电流数据是否满足检测程序启动的标准，若满足，则启动故障检测程序，并记录故障起始时间；

第一计算模块，用于计算母线两个等效端子之间电流的互相关系数；

第二计算模型，用于依据所述互相关系数计算两个电流的异化系数；

确定模块，将实时计算的异化系数与异化系数设定值进行比较，确定CT饱和时间；

第三计算模块，计算CT饱和时间的时间差，并判断其是否大于八分之一周期，以判断发生故障时CT的饱和情况。

9.一种计算机可读程序介质，其特征在于，其存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被计算机执行时，使计算机执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法。

10.一种电子装置，其特征在于，包括：

处理器；

存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，实现如权利要求1至7任一项所述的方法。

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