本申請(qǐng)涉及變壓器領(lǐng)域，尤其涉及一種變壓器直流偏磁電流確定方法及相關(guān)裝置。

背景技術(shù)：

1、電力系統(tǒng)中的高壓直流輸電系統(tǒng)單極不對(duì)稱運(yùn)行或地磁暴引起的直流電流進(jìn)入勵(lì)磁繞組時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電力變壓器鐵心中出現(xiàn)直流磁通而發(fā)生直流偏磁。在直流偏磁狀態(tài)下，變壓器鐵心快速進(jìn)入飽和狀態(tài)，造成工作點(diǎn)漂移、勵(lì)磁電流畸變、半波飽和等現(xiàn)象，此外，直流偏磁還會(huì)導(dǎo)致鐵心磁通的不對(duì)稱運(yùn)行，使得變壓器磁路嚴(yán)重不均衡，漏磁通顯著增加，影響變壓器的損耗、溫升以及噪聲問題，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致變壓器絕緣損壞，引發(fā)嚴(yán)重故障，直接威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此，在變壓器的故障分析中，明確直流偏磁電流的大小對(duì)于快速精準(zhǔn)分析變壓器遭受直流偏磁的影響意義重大。

2、目前，通常使用電磁式電流互感器測(cè)量電力系統(tǒng)交流線路中的電流，但是，電磁式電流互感器是利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行測(cè)量的，受到電磁感應(yīng)原理的限制，電磁式電流互感器無法準(zhǔn)確識(shí)別和測(cè)量出交流線路流入待測(cè)變壓器中的直流偏磁電流。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N變壓器直流偏磁電流確定方法及相關(guān)裝置，以解決無法使用電磁式電流互感器準(zhǔn)確識(shí)別和測(cè)量出交流線路流入待測(cè)變壓器中的直流偏磁電流的問題。具體方案如下：

2、本申請(qǐng)第一方面提供一種變壓器直流偏磁電流確定方法，包括：

3、獲取待測(cè)變壓器的實(shí)測(cè)電流信號(hào)，所述實(shí)測(cè)電流信號(hào)包括多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形；

4、對(duì)所述多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形各自的全偶次諧波幅值分別進(jìn)行加和，得到所述多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形分別對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和；

5、根據(jù)所述多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形分別對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和，確定所述實(shí)測(cè)電流信號(hào)中的實(shí)測(cè)直流偏磁電流值。

6、在一種可能的實(shí)現(xiàn)中，所述根據(jù)所述多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形分別對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和，確定所述實(shí)測(cè)電流信號(hào)中的實(shí)測(cè)直流偏磁電流值，包括：

7、根據(jù)所述多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形分別對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和，確定所述實(shí)測(cè)電流信號(hào)中是否包含直流偏磁電流信號(hào)；

8、若是，則基于預(yù)生成的設(shè)定直流偏磁電流值與全偶次諧波幅值和測(cè)量值的映射關(guān)系，以及任一個(gè)所述周期的實(shí)測(cè)電流波形對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和，確定所述實(shí)測(cè)電流信號(hào)中的實(shí)測(cè)直流偏磁電流值。

9、在一種可能的實(shí)現(xiàn)中，所述根據(jù)所述多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形分別對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和，確定所述實(shí)測(cè)電流信號(hào)中是否包含直流偏磁電流信號(hào)，包括：

10、計(jì)算每個(gè)目標(biāo)周期的實(shí)測(cè)電流波形對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和與基準(zhǔn)值的偏差值，得到所述每個(gè)目標(biāo)周期的偏差值，其中，所述目標(biāo)周期是指所述多個(gè)周期中除按時(shí)序順序排序的第一個(gè)周期外的周期，所述基準(zhǔn)值是指所述第一個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和；

11、若所有的所述目標(biāo)周期的偏差值均小于或等于預(yù)設(shè)的偏差閾值，則確定所述實(shí)測(cè)電流信號(hào)中包含直流偏磁電流信號(hào)。

12、在一種可能的實(shí)現(xiàn)中，所述計(jì)算每個(gè)目標(biāo)周期的實(shí)測(cè)電流波形對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和與基準(zhǔn)值的偏差值，包括：

13、判斷所述多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形分別對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和是否全為0；

14、若否，則計(jì)算所述每個(gè)目標(biāo)周期的實(shí)測(cè)電流波形對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和與所述基準(zhǔn)值的偏差值。

15、在一種可能的實(shí)現(xiàn)中，所述映射關(guān)系的確定過程，包括：

16、獲取多個(gè)設(shè)定直流偏磁電流值和所述待測(cè)變壓器的基礎(chǔ)參數(shù)值；

17、根據(jù)所述多個(gè)設(shè)定直流偏磁電流值和所述基礎(chǔ)參數(shù)值進(jìn)行仿真計(jì)算，得到所述多個(gè)設(shè)定直流偏磁電流值分別對(duì)應(yīng)的仿真勵(lì)磁電流波形；

18、對(duì)所述多個(gè)設(shè)定直流偏磁電流值分別對(duì)應(yīng)的仿真勵(lì)磁電流波形各自的全偶次諧波幅值分別進(jìn)行加和，得到所述多個(gè)設(shè)定直流偏磁電流值分別對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和測(cè)量值；

19、由所述多個(gè)設(shè)定直流偏磁電流值和所述多個(gè)設(shè)定直流偏磁電流值分別對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和測(cè)量值，得到所述映射關(guān)系。

20、在一種可能的實(shí)現(xiàn)中，所述基于預(yù)生成的設(shè)定直流偏磁電流值與全偶次諧波幅值和測(cè)量值的映射關(guān)系，以及任一個(gè)所述周期的實(shí)測(cè)電流波形對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和，確定所述實(shí)測(cè)電流信號(hào)中的實(shí)測(cè)直流偏磁電流值，包括：

21、基于所述映射關(guān)系和所述基準(zhǔn)值，采用預(yù)設(shè)的插值方法得到所述基準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的直流偏磁電流值，作為所述實(shí)測(cè)電流信號(hào)中的實(shí)測(cè)直流偏磁電流值。

22、本申請(qǐng)第二方面提供一種變壓器直流偏磁電流確定裝置，包括：

23、實(shí)測(cè)電流獲取模塊，用于獲取待測(cè)變壓器的實(shí)測(cè)電流信號(hào)，所述實(shí)測(cè)電流信號(hào)包括多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形；

24、實(shí)測(cè)幅值加和模塊，用于對(duì)所述多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形各自的全偶次諧波幅值分別進(jìn)行加和，得到所述多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形分別對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和；

25、偏磁電流確定模塊，用于根據(jù)所述多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形分別對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和，確定所述實(shí)測(cè)電流信號(hào)中的實(shí)測(cè)直流偏磁電流值。

26、本申請(qǐng)第三方面提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)可讀指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)可讀指令在電子設(shè)備上運(yùn)行時(shí)，使得所述電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)上述第一方面或第一方面任一實(shí)現(xiàn)方式的變壓器直流偏磁電流確定方法。

27、本申請(qǐng)第四方面提供一種電子設(shè)備，包括至少一個(gè)處理器和與所述處理器連接的存儲(chǔ)器，其中：

28、所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序；

29、所述處理器用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序，以使所述電子設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)上述第一方面或第一方面任一實(shí)現(xiàn)方式的變壓器直流偏磁電流確定方法。

30、本申請(qǐng)第五方面提供一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)承載有一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序被電子設(shè)備執(zhí)行時(shí)，能夠使所述電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)上述第一方面或第一方面任一實(shí)現(xiàn)方式的變壓器直流偏磁電流確定方法。

31、借由上述技術(shù)方案，本申請(qǐng)?zhí)峁┑淖儔浩髦绷髌烹娏鞔_定方法，對(duì)待測(cè)變壓器的實(shí)測(cè)電流信號(hào)包含的多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形各自的全偶次諧波幅值分別進(jìn)行加和，得到多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形分別對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和?？紤]到對(duì)于同一臺(tái)變壓器，其在直流偏磁電流作用下的電流波形與注入的直流偏磁電流存在單一對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)，該電流波形的全偶次諧波幅值和與該電流波形也存在單一對(duì)應(yīng)關(guān)系，由此，不同的直流偏磁電流與變壓器電流波形中的全偶次諧波幅值和也應(yīng)當(dāng)存在單一對(duì)應(yīng)關(guān)系?；诖?，本實(shí)施例可以根據(jù)多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形分別對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和，準(zhǔn)確地確定出實(shí)測(cè)電流信號(hào)中的實(shí)測(cè)直流偏磁電流值，為電力系統(tǒng)安全運(yùn)行提供了保障。

技術(shù)特征：

1.一種變壓器直流偏磁電流確定方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器直流偏磁電流確定方法，其特征在于，所述根據(jù)所述多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形分別對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和，確定所述實(shí)測(cè)電流信號(hào)中的實(shí)測(cè)直流偏磁電流值，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器直流偏磁電流確定方法，其特征在于，所述根據(jù)所述多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形分別對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和，確定所述實(shí)測(cè)電流信號(hào)中是否包含直流偏磁電流信號(hào)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓器直流偏磁電流確定方法，其特征在于，所述計(jì)算每個(gè)目標(biāo)周期的實(shí)測(cè)電流波形對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和與基準(zhǔn)值的偏差值，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器直流偏磁電流確定方法，其特征在于，所述映射關(guān)系的確定過程，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓器直流偏磁電流確定方法，其特征在于，所述基于預(yù)生成的設(shè)定直流偏磁電流值與全偶次諧波幅值和測(cè)量值的映射關(guān)系，以及任一個(gè)所述周期的實(shí)測(cè)電流波形對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和，確定所述實(shí)測(cè)電流信號(hào)中的實(shí)測(cè)直流偏磁電流值，包括：

7.一種變壓器直流偏磁電流確定裝置，其特征在于，包括：

8.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，包括計(jì)算機(jī)可讀指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)可讀指令在電子設(shè)備上運(yùn)行時(shí)，使得所述電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的變壓器直流偏磁電流確定方法。

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括至少一個(gè)處理器和與所述處理器連接的存儲(chǔ)器，其中：

10.一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述存儲(chǔ)介質(zhì)承載有一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序被電子設(shè)備執(zhí)行時(shí)，能夠使所述電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的變壓器直流偏磁電流確定方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種變壓器直流偏磁電流確定方法及相關(guān)裝置，涉及變壓器領(lǐng)域，包括：獲取待測(cè)變壓器的實(shí)測(cè)電流信號(hào)，實(shí)測(cè)電流信號(hào)包括多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形，對(duì)多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形各自的全偶次諧波幅值分別進(jìn)行加和，得到多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形分別對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和，根據(jù)多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形分別對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和，確定實(shí)測(cè)電流信號(hào)中的實(shí)測(cè)直流偏磁電流值。本申請(qǐng)基于多個(gè)周期的實(shí)測(cè)電流波形分別對(duì)應(yīng)的全偶次諧波幅值和，準(zhǔn)確地確定出實(shí)測(cè)電流信號(hào)中的實(shí)測(cè)直流偏磁電流值，為電力系統(tǒng)安全運(yùn)行提供了保障。

技術(shù)研發(fā)人員：徐徐,石毛毛,王之相,任翰卿,郭家元
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安西電變壓器有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8