本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護領域，更具體地，涉及一種電流互感器飽和識別方法及裝置。

背景技術：

電流互感器(Current Transformer，CT)飽和時，一次電流傳變到二次，電流波形會發(fā)生畸變，可能造成差動保護誤動作。相關誤動作事件時有發(fā)生，導致保護動作正確率降低，造成了惡劣的影響。

差動保護的保護區(qū)外故障引發(fā)差動保護誤動作的根本原因是：差動保護兩側的某一個CT飽和、或兩側的兩個CT飽和程度不一致。當錯誤地將保護用CT與測量用CT混用、電磁式CT與電子式CT混用、以及兩側CT的剩磁或二次負載差異較大時，區(qū)外故障極易導致前述情況發(fā)生，進而引發(fā)差動保護誤動作。

如果不能及時發(fā)現(xiàn)，可能引發(fā)保護系統(tǒng)誤動作。準確識別CT飽和避免其引發(fā)差動保護誤動作對提高繼電保護的可靠性，保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行具有重要意義。

目前常見的CT飽和檢測方法有：諧波制動法、差分法、數(shù)學形態(tài)學法、支持向量機與人工神經(jīng)網(wǎng)絡識別方法等。

其中，諧波制動法的原理為：利用電流互感器飽和時電流波形畸變，根據(jù)電流中諧波分量的波形特征檢測電流互感器是否飽和。差分法的原理為：利用差分值檢測電流互感器暫態(tài)飽和的二次電流中存在的突變點，與故障電流近似正弦波形不存在突變點的區(qū)別。數(shù)學形態(tài)學法的原理為：利用數(shù)學形態(tài)學濾波器極佳的奇異點識別能力和噪聲抑制能力，可精確地獲取故障發(fā)生時刻和差動電流產(chǎn)生時刻間的時間差，通過此時間差識別電流互感器的飽和情況。

雖然上述方法有各自的優(yōu)點，但是也存在不足之處。其中，諧波制動法識別飽和的正確率不太令人滿意；差分法的抗干擾能力差，易受噪聲等影響；數(shù)學形態(tài)學法的適應性較差；支持向量機與人工神經(jīng)網(wǎng)絡識別方法需要預先進行大量訓練，且對保護裝置的運算能力要求高。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述解決辦法的各個問題，本發(fā)明提供一種電流互感器飽和識別方法及裝置。

第一方面，本發(fā)明提供一種電流互感器飽和識別方法，包括：S1，確定采樣數(shù)據(jù)中的過零點前峰值點、過零點以及過零點后峰值點；S2，對所述過零點前峰值點與所述過零點之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第一數(shù)據(jù)序列；以及對所述過零點與所述過零點后峰值點之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第二數(shù)據(jù)序列；S3，對所述第一數(shù)據(jù)序列與所述第二數(shù)據(jù)序列獲取偏移值；S4，若所述偏移值大于零，則判定電流互感器飽和；或者若所述偏移值不大于零，則判定所述電流互感器未飽和。

其中，所述S1之前還包括對電流互感器的二次側電流信號進行不間斷采樣，得到包括一個周波的采樣數(shù)據(jù)。

其中，若所述采樣數(shù)據(jù)中存在則所述過零點前峰值點d_-＝i，所述過零點后峰值點d₊＝j；若所述采樣數(shù)據(jù)中存在或者存在則所述過零點d＝i；其中x(i-1)、x(i)、x(i+1)、x(j-1)、x(j)和x(j+1)各自為第i-1次、第i次、第i+1次、第j-1次、第j次和第j+1次的采樣數(shù)據(jù)。

其中，所述S2包括：S21，獲取所述過零點前峰值點d_-與所述過零點d之間數(shù)據(jù)的絕對值中的最大值A_-，以及獲取所述過零點d與所述過零點后峰值點d₊之間數(shù)據(jù)的絕對值中的最大值A₊；S22，根據(jù)下式對所述過零點前峰值點d_-與所述過零點d之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}，即

以及根據(jù)下式對所述過零點d與所述過零點后峰值點d₊之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}，即

其中，所述S3進一步包括根據(jù)下式所述第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}與所述第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}獲取偏移值Py，即

其中，u為所述第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}與所述第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}中數(shù)據(jù)的平均值。

其中，所述電流互感器的二次側電流信號為通過低通濾波器濾除高頻噪聲后獲得的電流信號。

第二方面，本發(fā)明提供一種電流互感器飽和識別裝置，包括：確定模塊，用于確定采樣數(shù)據(jù)中的過零點前峰值點、過零點以及過零點后峰值點；處理模塊，用于對所述過零點前峰值點與所述過零點之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第一數(shù)據(jù)序列；以及用于對所述過零點與所述過零點后峰值點之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第二數(shù)據(jù)序列；獲取模塊，用于對所述第一數(shù)據(jù)序列與所述第二數(shù)據(jù)序列獲取偏移值；判定模塊，用于若所述偏移值大于零，則判定電流互感器飽和；或者若所述偏移值不大于零，則判定所述電流互感器未飽和。

其中，所述裝置還包括采樣模塊，所述采樣模塊用于對所述電流互感器的二次側電流信號進行不間斷采樣，得到包括至少一個周波的采樣數(shù)據(jù)。

其中，所述處理模塊進一步用于：獲取所述過零點前峰值點d_-與所述過零點d之間數(shù)據(jù)的絕對值中的最大值A_-，以及獲取所述過零點d與所述過零點后峰值點d₊之間數(shù)據(jù)的絕對值中的最大值A₊；

還用于根據(jù)下式對所述過零點前峰值點d_-與所述過零點d之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}，即

以及根據(jù)下式對所述過零點d與所述過零點后峰值點d₊之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}，即

其中，所述獲取模塊進一步用于根據(jù)下式對所述第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}于所述第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}獲取偏移值Py，即

其中，u為第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}與第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}中數(shù)據(jù)的平均值。

本發(fā)明提供的一種電流互感器飽和識別方法及裝置，通過確定采樣數(shù)據(jù)中的過零點前峰值點、過零點和過零點后峰值點，分別對過零點前峰值點與過零點之間的數(shù)據(jù)以及過零點與過零點后峰值點之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，然后聯(lián)合處理后的數(shù)據(jù)序列獲取偏移值，若偏移值大于零則判定電流互感器飽和，提供了一種快速、可靠的電流互感器飽和識別方法。

由于偏移值是否大于零取決于采樣數(shù)據(jù)的整體分布特性，而電流互感器在飽和時其電流信號會發(fā)生畸變，利用電流信號畸變后的分布特性獲取的偏移值會大于零，此時能夠準確地判定出電流互感器飽和。并且該方法具有抗干擾能力強、受噪聲影響小、對采樣頻率要求低、計算簡單以及對保護裝置的運算能力要求較低等優(yōu)點，便于實現(xiàn)在線實時監(jiān)測。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的電流互感器飽和識別方法的流程圖；

圖2為圖1中所述電流互感器飽和時采集的電流波形圖；

圖3為圖1中所述電流互感器未飽和時采集的電流波形圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的電流互感器飽和識別裝置的結構框圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖1為本發(fā)明實施例提供的電流互感器飽和識別方法的流程圖，如圖1所示，該方法包括：S1，確定采樣數(shù)據(jù)中的過零點前峰值點、過零點以及過零點后峰值點；S2，對所述過零點前峰值點與所述過零點之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第一數(shù)據(jù)序列；以及對所述過零點與所述過零點后峰值點之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第二數(shù)據(jù)序列；S3，對所述第一數(shù)據(jù)序列與所述第二數(shù)據(jù)序列獲取偏移值；S4，若所述偏移值大于零，則判定電流互感器飽和；或者所述偏移值不大于零，則判定所述電流互感器未飽和。

其中，過零點是指電流波形到達零點時的點，過零點前峰值點是指在過零點前電流波形到達波峰或者波谷時的點，過零點后峰值點是指過零點后電流波形到達波峰或者波谷時的點。

其中，歸一化就是要把需要處理的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后(通過某種算法)限制在需要的一定范圍內。首先歸一化是為了后面數(shù)據(jù)處理方便，其次是保證程序運行時收斂加快，歸一化的具體作用是歸納統(tǒng)一樣本的統(tǒng)計分布性。歸一化在0-1之間是統(tǒng)計的概率分布，歸一化在某個區(qū)間上是統(tǒng)計的坐標分布。歸一化有同一、統(tǒng)一和合一的意思。

其中，電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成，它的一次側繞組匝數(shù)很少，串接在需要測量的電流線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過，二次側繞組匝數(shù)比較多，串接在測量儀表和保護回路中。電流互感器在工作時，它的二次側回路始終是閉合的，因此測量儀表和保護回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。

具體地，在識別電流互感器是否飽和時，首先確定采樣數(shù)據(jù)中的過零點前峰值點、過零點以及過零點后峰值點，例如，過零點前峰值點為20、過零點為40、過零點后峰值點為60。然后在對過零點前峰值點20與過零點40之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第一數(shù)據(jù)序列，得到的第一數(shù)據(jù)序列中的值均在[0,1]之間；以及對過零點40與過零點后峰值點60之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第二數(shù)據(jù)序列，得到的第二數(shù)據(jù)序列中的值也都在[0,1]之間。再對第一數(shù)據(jù)序列和第二數(shù)據(jù)序列進行處理獲取偏移值，例如，此時獲得的偏移值為-0.5，由于偏移值-0.5小于零，則判定電流互感器未飽和。

本發(fā)明實施例與現(xiàn)有技術相比，通過確定采樣數(shù)據(jù)中的過零點前峰值點、過零點和過零點后峰值點，分別對過零點前峰值點與過零點之間的數(shù)據(jù)以及過零點與過零點后峰值點之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，然后聯(lián)合處理后的數(shù)據(jù)序列獲取偏移值，若偏移值大于零，則判定電流互感器飽和，該方法提供了一種快速、可靠的電流互感器飽和識別方法。由于偏移值是否大于零取決于采樣數(shù)據(jù)的整體分布特性，而電流互感器在飽和時其電流信號會發(fā)生畸變，利用電流信號畸變后的分布特性獲取的偏移值會大于零，此時能夠準確地判定出電流互感器飽和。并且該方法具有抗干擾能力強、受噪聲等影響小、對采樣頻率要求低、計算簡單，以及對保護裝置的運算能力要求較低等優(yōu)點，便于實現(xiàn)在線實時監(jiān)測。

在上述實施例的基礎上，所述S1之前還包括對電流互感器的二次側電流信號進行不間斷采樣，得到包括一個周波的采樣數(shù)據(jù)。所述電流互感器的二次側電流信號為通過低通濾波器濾除高頻噪聲后獲得的電流信號。

其中，采樣又稱取樣，指把時間域或空間域的連續(xù)量轉化成離散量的過程。即將時間上、幅值上都連續(xù)的模擬信號，在采樣脈沖的作用，轉換成時間上離散(時間上有固定間隔)、但幅值上仍連續(xù)的離散模擬信號，所以采樣又稱為波形的離散化過程。

其中，低通濾波器是容許低于截止頻率的信號通過，但高于截止頻率的信號不能通過的電子濾波裝置。

具體地，在識別電流互感器是否飽和時，在確定過零點前峰值點d_-、過零點d以及過零點后峰值點d₊之前，還需要進行采樣。由于電流互感器飽和實際上是電流互感器的鐵心飽和，此時二次回路為通路，則將產(chǎn)生二次電流，完成電流在一次繞組、二次繞組中的傳變，因此，需要對電流互感器的二次側電流信號進行采樣。在對二次側電流信號進行采樣之前需要通過低通濾波器濾除電流信號中的高頻噪聲，這樣可以得到比較真實的二次側電流信號，然后再對該濾除噪聲后的二次側電流信號進行采樣，這樣得到的采樣數(shù)據(jù)可以準確的確定過零點前峰值點、過零點和過零點后峰值點。通過對該二次側電流信號進行不間斷采樣，得到包括一個周波的采樣數(shù)據(jù)，例如，得到一個有80個采樣點的周波。然后在采樣數(shù)據(jù)中確定零點前峰值點d_-、過零點d以及過零點后峰值點d₊，再分別對過零點前峰值點與過零點之間的數(shù)據(jù)以及過零點與過零點后峰值點之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，然后聯(lián)合處理后的數(shù)據(jù)序列獲取偏移值，若偏移值大于零則判定電流互感器飽和。

在本發(fā)明實施例中，通過在確定過零點前峰值點d_-、過零點d以及過零點后峰值點d₊之前，通過低通濾波器濾除電流互感器二次側電流信號的高頻噪聲后，再對電流互感器的二次側電流信號進行不間斷采樣，得到采樣數(shù)據(jù)，為判定電流互感器是否飽和提供準確性。

在上述實施例的基礎上，若所述采樣數(shù)據(jù)中存在則所述過零點前峰值點d_-＝i，所述過零點后峰值點d₊＝j；若所述采樣數(shù)據(jù)中存在或者存在則所述過零點d＝i；其中x(i-1)、x(i)、x(i+1)、x(j-1)、x(j)和x(j+1)各自為第i-1次、第i次、第i+1次、第j-1次、第j次和第j+1次的采樣數(shù)據(jù)。

具體地，圖2為電流互感器飽和時采集的電流波形圖，采用圖2所示的采樣數(shù)據(jù)，經(jīng)計算，滿足條件的i點為22、j點為60，則過零點前峰值點d_-＝22、過零點后峰值點為d₊＝60；滿足條件或者的i點為41，則過零點d＝41。然后對過零點前峰值點22與過零點41之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第一數(shù)據(jù)序列；以及對過零點41與過零點后峰值點60之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第二數(shù)據(jù)序列。再對第一數(shù)據(jù)序列和第二數(shù)據(jù)序列進行處理獲取偏移值，例如，此時獲得的偏移值為1.7，由于偏移值1.7大于零，則判定電流互感器已經(jīng)飽和。

在本發(fā)明實施例中，通過將采樣數(shù)據(jù)中滿足條件的點確定為過零點前峰值點、過零點和過零點后峰值點，達到準確確定過零點前峰值點、過零點以及過零點后峰值點的目的，從而提高判定電流互感器是否飽和的準確性。

在上述實施例的基礎上，所述S2進一步包括：S21，獲取所述過零點前峰值點d_-與所述過零點d之間數(shù)據(jù)的絕對值中的最大值A_-，以及獲取所述過零點d與所述過零點后峰值點d₊之間數(shù)據(jù)的絕對值中的最大值A₊；S22，根據(jù)下式對所述過零點前峰值點d_-與所述過零點d之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}，即

以及根據(jù)下式對所述過零點d與所述過零點后峰值點d₊之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}，即

具體地，如圖2所示的采樣數(shù)據(jù)中，已經(jīng)確定過零點前峰值點為22、過零點為41以及過零點后峰值點為60，然后對過零點前峰值點22與過零點41之間的數(shù)據(jù)以及過零點41與過零點后峰值點60之間的數(shù)據(jù)分別進行歸一化處理。首先獲取采樣數(shù)據(jù)中22至41之間數(shù)據(jù)的絕對值中的最大值A_-，即A_-＝max[|x(d_-)|，|x(d_-+1)|，...，|x(d)|]，獲取得到A_-＝121.185；以及獲取采樣數(shù)據(jù)中41至60之間數(shù)據(jù)的絕對值中的最大值A₊，即A₊＝max[|x(d)|，|x(d+1)|，...，|x(d₊)|]，獲取得到A₊＝36.36。

然后根據(jù)下式對過零點前峰值點22與過零點41之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}，即

經(jīng)計算第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}＝{1.0000，0.9973，0.9887，0.9743，0.9539，0.9280，0.8965，0.8597，0.8178，0.7711，0.7198，0.6643，0.6048，0.5419，0.4758，0.4069，0.3358，0.2628，0.1884，0.1130，0.0371}；以及根據(jù)下式對過零點41與過零點后峰值點60之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}，即

經(jīng)計算第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}＝{0.0415，0.1221，0.2018，0.2800，0.3562，0.4301，0.5011，0.5688，0.6329，0.6927，0.7482，0.7988，0.8443，0.8844，0.9188，0.9473，0.9699，0.9862，0.9963，1.0000}。然后根據(jù)獲得的第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}和第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}求取偏移值，例如偏移值為1.7，由于偏移值1.7大于零，則判定電流互感器飽和。

在本發(fā)明實施例中，通過對過零點前峰值點與過零點之間的數(shù)據(jù)以及對過零點與過零點后峰值點之間的數(shù)據(jù)分別進行歸一化處理，然后對獲得的數(shù)據(jù)序列求取偏移值，通過偏移值的大小來判定電流互感器是否飽和。這種識別電流互感器飽和的方法，對采樣頻率要求低，計算簡單，對保護裝置的運算能力要求不高，便于實現(xiàn)在線實時監(jiān)測。

在上述實施例的基礎上，所述S3進一步包括根據(jù)下式對所述第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}與所述第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}獲取偏移值Py，即

其中，u為第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}與第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}中數(shù)據(jù)的平均值。

具體地，在經(jīng)過歸一化處理獲得第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}和第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}之后，再對第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}和第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}獲取偏移值Py。在獲取偏移值Py之前，先計算第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}和第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}中數(shù)據(jù)的平均值u，按照圖2所示的采樣數(shù)據(jù)計算得到平均值u＝0.3170，然后再根據(jù)以下公式計算偏移值Py，即

計算得到偏移值Py＝1.7526，由于偏移值1.7526大于零，則判定電流互感器飽和，與圖2所示的電流互感器狀態(tài)相符合，說明本發(fā)明實施例提供的電流互感器飽和識別方法判定正確。

在發(fā)明實施例中，通過對歸一化處理后獲得的第一數(shù)據(jù)序列和第二數(shù)據(jù)序列求取偏移值，然后根據(jù)求取的偏移值來判定電流互感器是否飽和。這種識別電流互感器飽和的方法，計算簡單，對保護裝置的運算能力要求較低，便于實現(xiàn)在線實時檢測。

以下結合圖3對本發(fā)明實施例進行舉例說明，但不用于限制本發(fā)明的保護范圍。首先，使用低通濾波器濾除電流互感器二次側電流信號中的高頻噪聲，然后對電流互感器二次側電流信號進行不間斷采樣，得到一個周波共有80個采樣點的采樣數(shù)據(jù)，如圖3所示的電流波形。在圖3所示的采樣數(shù)據(jù)中確定過零點前峰值點、過零點和過零點后峰值點，采樣數(shù)據(jù)中滿足條件的i點為21、j點為61，則過零點前峰值點d_-＝21、過零點后峰值點d₊＝61；滿足條件或者的i點為41，則過零點d＝41。

對過零點前峰值點與過零點之間的數(shù)據(jù)以及過零點與過零點后峰值點之間的數(shù)據(jù)分別進行歸一化處理。首先確定A_-、A₊，根據(jù)

A_-＝max[|x(d_-)|，|x(d_-+1)|，…，|x(d)|]，

A₊＝max[x(d)|，|x(d+1)|，…，|x(d₊)|]，

則可以獲得A_-＝58、A₊＝54；然后根據(jù)公式得到第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}如下：

{a(i)}＝{1.0000，0.9973，0.9887，0.9743，0.9539，0.9280，0.8965，0.8597，0.8178，0.7711，0.7198，0.6643，0.6048，0.5419，0.4758，0.4069，0.3358，0.2628，0.1884，0.1130，0.0371}

根據(jù)公式得到第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}如下：

{b(i)}＝{0.0415，0.1221，0.2018，0.2800，0.3562，0.4301，0.5011，0.5688，0.6329，0.6927，0.7482，0.7988，0.8443，0.8844，0.9188，0.9473，0.9699，0.9862，0.9963，1.0000}

然后根據(jù)下式對歸一化處理后的數(shù)據(jù)序列{a(i)}和{b(i)}進行運算求取偏移值Py，即

其中，u為第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}與第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}中數(shù)據(jù)的平均值，則u＝0.6453。經(jīng)計算得到偏移值Py＝-0.6283，由于偏移值-0.6283小于零，則判定電流互感器未飽和，與圖3所示的電流互感器狀態(tài)相符合，說明本發(fā)明實施例提供的電流互感器飽和識別方法判定正確。

圖4為本發(fā)明實施例提供的電流互感器飽和識別裝置的結構框圖，如圖4所示，該裝置包括確定模塊401、處理模塊402、獲取模塊403和判定模塊404。確定模塊401用于確定采樣數(shù)據(jù)中的過零點前峰值點、過零點以及過零點后峰值點；處理模塊402用于對所述過零點前峰值點與所述過零點之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第一數(shù)據(jù)序列，以及對所述過零點與所述過零點后峰值點之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第二數(shù)據(jù)序列；獲取模塊403用于對所述第一數(shù)據(jù)序列與所述第二數(shù)據(jù)序列獲取偏移值；判定模塊404用于若所述偏移值大于零，則判定電流互感器飽和；或者若所述偏移值不大于零，則判定所述電流互感器未飽和。

具體地，在識別電流互感器是否飽和時，首先確定模塊401確定采樣數(shù)據(jù)中的過零點前峰值點、過零點以及過零點后峰值點，例如，確定模塊401確定的過零點前峰值點為20、過零點為40、過零點后峰值點為60。然后處理模塊402對過零點前峰值點20與過零點40之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第一數(shù)據(jù)序列；以及對過零點40與過零點后峰值點60之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第二數(shù)據(jù)序列。獲取模塊403再根據(jù)第一數(shù)據(jù)序列和第二數(shù)據(jù)序列獲取偏移值，例如，獲得的偏移值為-0.5，最后判定模塊404根據(jù)偏移值-0.5小于零，則判定電流互感器未飽和。

本發(fā)明實施例與現(xiàn)有技術相比，通過確定模塊確定采樣數(shù)據(jù)中的過零點前峰值點、過零點和過零點后峰值點，處理模塊分別對過零點前峰值點與過零點之間的數(shù)據(jù)以及過零點與過零點后峰值點之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲取模塊聯(lián)合處理后的數(shù)據(jù)序列獲取偏移值，判定模塊根據(jù)偏移值大于零則判定電流互感器飽和，能夠快速、可靠的識別電流互感器是否飽和。由于偏移值是否大于零取決于采樣數(shù)據(jù)的整體分布特性，而電流互感器在飽和時其電流信號會發(fā)生畸變，利用電流信號畸變后的分布特性獲取的偏移值會大于零，因此能夠準確地判定出電流互感器飽和。

在上述實施例的基礎上，所述電流互感器識別裝置還包括采樣模塊，所述采樣模塊用于對所述電流互感器的二次側電流信號進行不間斷采樣，得到包括至少一個周波的采樣數(shù)據(jù)。

具體地，在識別電流互感器是否飽和時，在確定模塊401確定過零點前峰值點d_-、過零點d以及過零點后峰值點d₊之前，還需要進行采樣。通過采樣模塊對電流互感器的二次側電流信號進行不間斷采樣，得到包括至少一個周波的采樣數(shù)據(jù)，例如，得到一個有80個采樣點的周波。然后確定模塊401在采樣數(shù)據(jù)中確定過零點前峰值點d_-、過零點d以及過零點后峰值點d₊，處理模塊402分別對過零點前峰值點與過零點之間的數(shù)據(jù)以及過零點與過零點后峰值點之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲取模塊403聯(lián)合處理后的數(shù)據(jù)序列獲取偏移值，判定模塊根據(jù)若偏移值大于零則判定電流互感器飽和。

在本發(fā)明實施例中，在確定模塊確定過零點前峰值點d_-、過零點d以及過零點后峰值點d₊之前，采樣模塊對電流互感器的二次側電流信號進行不間斷采樣，得到采樣數(shù)據(jù)，為判定電流互感器是否飽和提供前提條件。

在上述實施例的基礎上，所述處理模塊402進一步用于：獲取所述過零點前峰值點d_-與所述過零點d之間數(shù)據(jù)的絕對值中的最大值A_-，以及獲取所述過零點d與所述過零點后峰值點d₊之間數(shù)據(jù)的絕對值中的最大值A₊；

還用于根據(jù)下式對所述過零點前峰值點d_-與所述過零點d之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}，即

以及根據(jù)下式對所述過零點d與所述過零點后峰值點d₊之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}，即

具體地，如圖2所示的采樣數(shù)據(jù)中，確定模塊401已經(jīng)確定過零點前峰值點為22、過零點為41以及過零點后峰值點為60，然后處理模塊402對過零點前峰值點22與過零點41之間的數(shù)據(jù)以及過零點41與過零點后峰值點60之間的數(shù)據(jù)分別進行歸一化處理。首先處理模塊402獲取采樣數(shù)據(jù)中22至41之間數(shù)據(jù)的絕對值中的最大值A_-，即A_-＝max[|x(d_-)|，|x(d_-+1)|，...，|x(d)|]，獲取得到A_-＝121.185；以及獲取采樣數(shù)據(jù)中41至60之間數(shù)據(jù)的絕對值中的最大值A₊，即A₊＝max[|x(d)|，|x(d+1)|，...，|x(d₊)|]，獲取得到A₊＝36.36。

處理模塊402根據(jù)公式對采樣數(shù)據(jù)中22至41之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}，經(jīng)計算第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}＝{1.0000，0.9973，0.9887，0.9743，0.9539，0.9280，0.8965，0.8597，0.8178，0.7711，0.7198，0.6643，0.6048，0.5419，0.4758，0.4069，0.3358，0.2628，0.1884，0.1130，0.0371}；以及根據(jù)公式對41至60之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，獲得第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}，經(jīng)計算第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}＝{0.0415，0.1221，0.2018，0.2800，0.3562，0.4301，0.5011，0.5688，0.6329，0.6927，0.7482，0.7988，0.8443，0.8844，0.9188，0.9473，0.9699，0.9862，0.9963，1.0000}。然后獲取模塊403對第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}和第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}獲取偏移值，例如偏移值為1.7，判定模塊404根據(jù)偏移值1.7大于零，則判定電流互感器飽和。

在本發(fā)明實施例中，通過處理模塊對過零點前峰值點與過零點之間的數(shù)據(jù)以及對過零點與過零點后峰值點之間的數(shù)據(jù)分別進行歸一化處理，然后獲取模塊對處理獲得的數(shù)據(jù)序列獲取偏移值，判定模塊根據(jù)偏移值的大小來判定電流互感器是否飽和。這種識別電流互感器飽和的裝置，對采樣頻率要求低，計算簡單，對保護裝置的運算能力要求不高，便于實現(xiàn)在線實時監(jiān)測。

在上述實施例的基礎上，所述獲取模塊403進一步用于根據(jù)下式對所述第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}和所述第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}獲取偏移值Py，即

其中，u為第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}與第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}中數(shù)據(jù)的平均值。

具體地，在經(jīng)過處理模塊402處理獲得第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}和第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}之后，則獲取模塊403對第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}和第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}獲取偏移值Py。在獲取模塊403獲取偏移值Py之前，獲取模塊403先計算第一數(shù)據(jù)序列{a(i)}和第二數(shù)據(jù)序列{b(i)}中數(shù)據(jù)的平均值u，按照圖2所示的采樣數(shù)據(jù)計算得到平均值u＝0.3170，然后再根據(jù)如下公式計算偏移值Py，

計算得到偏移值Py＝1.7526，由于偏移值1.7526大于零，則判定模塊404判定電流互感器飽和，與圖2所示的電流互感器狀態(tài)相符合，說明該電流互感器識別方法判定正確。

在發(fā)明實施例中，通過獲取模塊對處理獲得的第一數(shù)據(jù)序列和第二數(shù)據(jù)序列獲取偏移值，然后根據(jù)獲取的偏移值來判定電流互感器是否飽和。這種識別電流互感器飽和的裝置，計算簡單，對保護裝置的運算能力要求較低，便于實現(xiàn)在線實時檢測。

上述各實施例提供的電流互感器飽和識別方法及裝置，通過確定采樣數(shù)據(jù)中的過零點前峰值點、過零點和過零點后峰值點，分別對過零點前峰值點與過零點之間的數(shù)據(jù)以及過零點與過零點后峰值點之間的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，然后聯(lián)合處理后的數(shù)據(jù)序列獲取偏移值，若偏移值大于零則判定電流互感器飽和，提供了一種快速、可靠的電流互感器飽和識別方法。由于偏移值是否大于零取決于采樣數(shù)據(jù)的整體分布特性，而電流互感器在飽和時其電流信號會發(fā)生畸變，利用電流信號畸變后的分布特性獲取的偏移值會大于零，此時能夠準確地判定出電流互感器飽和。并且該方法具有抗干擾能力強、受噪聲影響小、對采樣頻率要求低、計算簡單以及對保護裝置的運算能力要求較低等優(yōu)點，便于實現(xiàn)在線實時監(jiān)測。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。