检测零序电流脉冲宽度一致性的铁磁谐振消谐方法
【专利摘要】本发明是关于一种检测零序电流脉冲宽度一致性的铁磁谐振消谐方法，其中，所述方法包括：判断电流互感器是否检测到电磁式电压互感器中性点与地之间的零序电流；当检测到所述零序电流大于预设零序电流时，计算出第一预设时长内达到预设脉冲幅值的零序电流的脉冲宽度一致性；根据所述零序电流的脉冲宽度一致性，判断所述电磁式电压互感器是否发生铁磁谐振；当所述电磁式电压互感器发生铁磁谐振时，控制与消谐电阻串联连接的第一控制开关闭合，对所述电磁式电压互感器进行消谐处理。通过本实施例提供的装置能够准确、快速消除铁磁谐振，并提高铁磁谐振的消谐效率。
【专利说明】
检测零序电流脉冲宽度一致性的铁磁谐振消谐方法
技术领域
[0001]本发明涉及电力系统安全防治技术领域，尤其涉及一种检测零序电流脉冲宽度一致性的铁磁谐振消谐方法。
【背景技术】
[0002]在66kV及66kV以下的配电网中，通常采用系统中性点不接地和中性点经小电阻或消弧线圈接地的非有效接地系统，系统母线上接有监视对地绝缘的电磁式电压互感器(Potential Transformer，PT)。因线路发生雷击、单相接地、合空母线操作、负荷剧烈变化以及二次电压负荷切换等原因产生的暂态冲击可能激发电磁式电压互感器的励磁电抗与系统对地电容间出现铁磁谐振。近年来铁磁谐振导致的电磁式电压互感器频繁损坏、熔断器频繁熔断问题依然困扰着设备运行维护单位，此类中性点不接地系统或中性点经小电阻或消弧线圈接地的非有效接地系统(偶然脱离小电阻或消弧线圈接地的部分)容易造成设备频繁损坏，增加运行维护成本。
[0003]目前，相关技术中对于出现的铁磁谐振的防护方式主要采用:在电磁式电压互感器的一次中性点加装消谐器，或者，采用在电磁式电压互感器零序电压回路加装阻尼电阻、通过加装微机二次消谐装置并检测零序电压及每相电压波形等。其中，在电磁式电压互感器一次中性点加装消谐器，即在电磁式电压互感器依次中性点连接消谐器，通过消谐器对产生的铁磁谐振进行消谐。
[0004]但是，在电磁式电压互感器一次中心点加装消谐器的方式，虽然能够防止系统中极易产生的三相电压对地间的铁磁谐振，但对于断线引起的工频谐振消谐效果差，且容易带来电磁式电压互感器中性点的电压抬高、电磁式电压互感器尾端绝缘击穿等不良现象，造成消谐器失去作用；加装阻尼电阻会因为阻尼电阻发热影响消谐效果;采用微机二次消谐器装置，因检测零序电压及三相电压波形的方法难以区分工频谐振，存在检测回路和消谐回路共用或需检测三相电压问题。
[0005]因此，通过采用上述现有的消谐方式，不仅会延长消谐时间以及增大消谐成本，而且会极大影响消谐效率，造成设备频繁损坏，对电网和设备的安全稳定运行造成严重威胁。
【发明内容】
[0006]为克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种检测零序电流脉冲宽度一致性的铁磁谐振消谐方法。
[0007]根据本发明实施例的第一方面，提供一种检测零序电流脉冲宽度一致性的铁磁谐振消谐方法，包括:
[0008]判断电流互感器是否检测到电磁式电压互感器中性点与地之间的零序电流；
[0009]当检测到所述零序电流大于预设零序电流时，计算出第一预设时长内达到预设脉冲幅值的零序电流的脉冲宽度一致性，其中，所述预设脉冲幅值大于所述预设零序电流的脉冲幅值；
[0010]根据所述零序电流的脉冲宽度一致性，判断所述电磁式电压互感器是否发生铁磁谐振；
[0011 ]当所述电磁式电压互感器发生铁磁谐振时，控制与消谐电阻串联连接的第一控制开关闭合，对所述电磁式电压互感器进行消谐处理。
[0012]可选的，所述计算出第一预设时长内达到预设脉冲幅值的零序电流的脉冲宽度一致性，包括:
[0013]当检测到所述零序电流大于预设零序电流时，启动第一计时器，开始计时；
[0014]通过电流互感器采集所述计时的第一预设时长内的零序电流；
[0015]查找脉冲幅值大于或等于预设脉冲幅值的零序电流；
[0016]计算脉冲幅值大于或等于预设脉冲幅值的相邻零序电流的脉冲宽度一致性。
[0017]可选的，所述计算脉冲幅值大于或等于预设脉冲幅值的相邻零序电流的脉冲宽度一致性，包括:
[0018]计算相邻零序电流的脉冲宽度绝对值的差值以及平均值；
[0019]根据计算的所述差值以及平均值，确定相邻零序电流的脉冲宽度一致性，所述相邻零序电流的脉冲宽度一致性为所述差值除以所述平均值的百分比。
[°02°] 可选的，所述第一预设时长为80ms，所述预设脉冲幅值为100-500mA。
[0021]可选的，判断所述电磁式电压互感器是否发生铁磁谐振，包括:
[0022]判断所述零序电流的脉冲宽度一致性是否小于20%;
[0023]当所述零序电流的脉冲宽度小于20%时，确定所述电磁式电压互感器发生铁磁谐振。
[0024]可选的，当控制与消谐电阻串联连接的第一控制开关闭合时，所述方法还包括:
[0025]启动第二计时器，开始计时；
[0026]判断在第二预设时长内、所述零序电流的脉冲幅值是否降低至所述预设零序电流的脉冲幅值以下；
[0027]当所述零序电流未降低至所述预设零序电流的脉冲幅值以下时，控制所述第一控制开关断开，且控制与所述电磁式电压互感器的开口三角回路电连接的第二控制开关闭合，以使所述电磁式电压互感器的开口三角回路短路，消除所述电磁式电压互感器的铁磁谐振。
[0028]可选的，所述第二预设时长为50ms。
[0029]可选的，当控制与所述电磁式电压互感器的开口三角回路电连接的第二控制开关闭合时，所述方法还包括:
[0030]启动第三计时器，开始计时；
[0031]实时判断所述零序电流的脉冲幅值是否降低至所述预设零序电流的脉冲幅值以下；
[0032]当所述零序电流的脉冲幅值未降低至所述预设零序电流的脉冲幅值以下、且所述计时的第三时长达到第三预设时长时，控制所述第二控制开关断开；
[0033]当控制所述第二控制开关断开时间达到第四预设时长时，重新控制所述第二控制开关闭合，直至所述零序电流的脉冲幅值降至所述预设零序电流的脉冲幅值以下。
[0034]可选的，所述第三预设时长为200ms，所述第四预设时长为20-60ms。
[0035]可选的，所述预设零序电流的脉冲幅值为10-100mA。
[0036]本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
[0037]本发明实施例提供一种检测零序电流脉冲宽度一致性的铁磁谐振消谐方法，所述方法包括:判断电流互感器是否检测到电磁式电压互感器中性点与地之间的零序电流；当检测到所述零序电流大于预设零序电流时，计算出第一预设时长内达到预设脉冲幅值的零序电流的脉冲宽度一致性;根据所述零序电流的脉冲宽度一致性，判断所述电磁式电压互感器是否发生铁磁谐振；当所述电磁式电压互感器发生铁磁谐振时，控制与消谐电阻串联连接的第一控制开关闭合，对所述电磁式电压互感器进行消谐处理。
[0038]本发明实施例通过检测大于预设脉冲幅值的零序电流，根据零序电流的大小即可判断所述电磁式电压互感器是否发生铁磁谐振，如果发生铁磁谐振，则可以控制第一控制开关闭合，使消谐电阻与开口三角回路形成串联回路，由消谐电阻增加电磁式电压互感器一次回路阻尼，从而快速消除电磁式电压互感器的铁磁谐振，由于消谐电阻直接连接在开口三角回路上，能够准确、快速消除铁磁谐振，从而有效提高铁磁谐振的消谐效率，而且，该结构简单，有效降低现有技术中电网使用的复杂微机二次消谐装置的成本。
[0039]另外，在本发明实施中，通过在消谐电阻和第一控制开关上并联连接一第二控制开关，一旦通过所述消谐电阻无法快速对所述电磁式电压互感器产生的铁磁谐振快速消谐时，可通过谐振判断模块控制所述第二控制开关闭合，使电磁式电压互感器的开口三角回路形成短路，相当于把谐振回路的电磁式电压互感器的励磁回路短接，从而对电磁式电压互感器产生的铁磁谐振快速消除，能够进一步提高铁磁谐振的消除效率，大大缩短现有技术中铁磁谐振消除的时间。
[0040]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
【附图说明】
[0041]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
[0042]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0043]图1为本发明实施例提供的一种铁磁谐振消谐装置的结构示意图；
[0044]图2为本发明实施例提供的一种铁磁谐振消谐装置的应用场景示意图；
[0045]图3为本发明实施例提供的一种铁磁谐振消谐方法的流程示意图；
[0046]图4为本发明实施例提供的一种铁磁谐振消谐方法的步骤S102的详细流程示意图；
[0047]图5为本发明实施例提供的一种铁磁谐振消谐方法的步骤S1024的详细流程示意图；
[0048]图6为本发明实施例提供的一种铁磁谐振消谐方法的步骤S103的详细流程示意图；
[0049]图7为本发明实施例提供的另一种铁磁谐振消谐方法的流程示意图；
[0050]图8为本发明实施例提供的另一种铁磁谐振消谐方法的详细流程示意图。
【具体实施方式】
[0051]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0052]图1是根据一示例性实施例示出的一种铁磁谐振消谐装置的结构示意图。如I所示，该装置可以包括电源模块11、谐振判断模块12、消谐模块和电流互感器16(CT，CurrentTranfer)0
[0053]在本发明公开的实施例中，电源模块11分别电连接至所述谐振判断模块12和消谐模块，从而为谐振判断模块12和消谐模块提供电源，所述电源模块11可以为所述谐振判断模块12和消谐模块提供相应供电电压的电源，且电源模块11可以直接连接市电，所述谐振判断模块 12可以为CPU(Central Processing Unit，中央处理器)或PLC(ProgrammableLogic Control Ier，可编程逻辑控制器)，所述谐振判断模块12电连接至所述消谐模块，用于控制所述消谐模块进行消谐;所述电流互感器16用于电连接至所述电磁式电压互感器17中性点与地之间的连接导线，从而由电流互感器16测量零序电流(即电磁式电压互感器三相励磁电流之和)。
[0054]为了实现对配电网中电磁式电压互感器17的铁磁谐振，该消谐模块至少包括一消谐电阻13和第一控制开关14，所述消谐电阻13的两端串联连接至所述电磁式电压互感器17的开口三角回路的两端，所述第一控制开关14串联于所述消谐电阻13与开口三角回路之间，即开口三角回路、消谐电阻13和第一控制开关14形成串联回路，且通过第一控制开关14的通断使开口三角回路、消谐电阻13和第一控制开关14形成闭合或断开的串联回路。且在本发明公开的实施例中，所述谐振判断模块12电连接至第一控制开关14，从而由谐振判断模块12控制所述第一控制开关14的通断。
[0055]其中，在本发明公开的实施例中，所述消谐电阻13的阻值范围为0.5-10Ω，优选的为I Ω，通过消谐电阻13接入电磁式电压互感器17的开口三角回路的两端，从而通过消谐电阻13的阻值增加电磁式电压互感器依次回路阻尼，从而消除电磁式电压互感器产生的铁磁谐振。而且，所述第一控制开关14 一般采用电力电子开关或继电器开关，且电源模块11分别电连接第一控制开关14以及第二控制开关15，从而由谐振判断模块12控制第一控制开关14使消谐电阻13直接与开口三角回路串联，使其对电磁式电压互感器快速消谐。在具体实施过程中，消谐电阻13的阻值越小越好，例如，当消谐电阻13的阻值为0.5 Ω时，能够最大程度增加电磁式电压互感器17的一次回路阻尼，使电磁式电压互感器17的铁磁谐振快速消除。
[0056]在本发明实施例提供的铁磁谐振消谐装置中，当使用消谐电阻13无法快速消除电磁式电压互感器17的铁磁谐振时，本发明实施例提供的铁磁谐振消谐装置中的消谐模块还包括第二控制开关15，所述第二控制开关15与所述消谐电阻13和第一控制开关14并联设置，且第二控制开关15分别电连接至所述开口三角回路的两端，通过控制第二控制开关15的通断使开口三角回路和第二控制开挂15形成串联回路。从而，当消谐电阻13无法对电磁式电压互感器产生的铁磁谐振快速消除时，可投入该第二控制开关15，使开口三角回路与第二控制开关15串联形成短路，进而对电磁式电压互感器的铁磁谐振进行消除。
[0057]另外，在本发明公开的实施例中，该装置还可以包括计时器(未在图中示出)，所述计时器分别与谐振判断模块12和消谐模块电连接，由电源模块11为计时器提供工作电压，由谐振判断模块12根据计时器的计时时间精确控制第一控制开关14和第二控制开关15闭合，从而达到对电磁式电压互感器17的铁磁谐振进行精确消谐的目的，有效提高消谐效率。同时，在本发明公开的实施例中，可以通过一个计时器进行不同时段的及时，且所述计时器的个数可以根据需要设置多个，由多个计时器对不同时段分段计时，从而有效提高对时间的精确控制。
[0058]图2示出了本发明实施例提供的铁磁谐振消谐装置在配电网中应用场景示意图，如图2所示，本发明实施例提供的铁磁谐振消谐装置包括电源模块11、谐振判断模块12、消谐电阻13、第一控制开关14、第二控制开关15和电流互感器16，所述电源模块11分别电连接至所述谐振判断模块12和消谐模块，所述电流互感器16还电连接至谐振判断模块12，电流互感器16用于将采集的零序电流发送至谐振判断模块12。
[0059]其中，在配电网中，三相电压(E1、E2、E3)分别电连接至电磁式电压互感器17，且电磁式电压互感器17并联连接一个三相电容(Cl、C2、C3)，三相电容分别电连接至三相电压。所述电磁式电压互感器17包括一开口三角回路，所述电流互感器16电连接至电磁式电压互感器17的中性点与地之间的连接导线，从而用于采集电磁式电压互感器17的零序电流;所述消谐电阻13和第一控制开关14串接、且串联于开口三角回路的两端，所述第二控制开关15与消谐电阻13和第一控制开关14并联设置，且所述第二控制开关15串接至开口三角回路的两端。
[0060]在具体实施过程中，电磁式电压互感器17未发生电磁谐振的情况下，所述第一控制开关14和第二控制开关15均处于当电磁式电压互感器17发生电磁谐振时，由谐振判断模块12控制第一控制开关14闭合，使开口三角回路和消谐电阻13形成串联回路，通过消谐电阻13增加电磁式电压互感器17的一次回路阻尼，从而消除铁磁谐振；当第一控制开关14闭合预设时间(如50ms)后铁磁谐振仍没有消除的话，谐振判断模块12控制第二控制开关15闭合，同时将第一控制开关14打开，使开口三角回路与第二控制开关15形成串联回路，由于第二控制开关15与开口三角回路串联之后，第二控制开关15形同一根导线，即开口三角回路直接短路，从而消除电磁式电压互感器17的铁磁谐振。
[0061]采用本发明实施例提供的铁磁谐振消谐装置，通过电源模块为谐振判断模块和消谐模块提供供电电压，并由电流互感器检测电磁式电压互感器开口三角回路的零序电流，并将所述零序电流发送至谐振判断模块，所述谐振判断模块根据零序电流的大小即可判断所述电磁式电压互感器是否发生铁磁谐振，如果发生铁磁谐振，则可以控制第一控制开关闭合，使消谐电阻与开口三角回路形成串联回路，由消谐电阻增加电磁式电压互感器一次回路阻尼，从而快速消除电磁式电压互感器的铁磁谐振，由于消谐电阻直接连接在开口三角回路上，能够快速消除铁磁谐振，从而有效提高铁磁谐振的消谐效率，而且，该结构简单，有效降低现有技术中企业使用复杂装置的成本。
[0062]另外，在本发明实施中，通过在消谐电阻和第一控制开关上并联连接一第二控制开关，一旦通过所述消谐电阻无法快速对所述电磁式电压互感器产生的铁磁谐振快速消谐时，可通过谐振判断模块控制所述第二控制开关闭合，使电磁式电压互感器的开口三角回路形成短路，从而对电磁式电压互感器产生的铁磁谐振快速消除，能够进一步提高铁磁谐振的消除效率，大大缩短现有技术中铁磁谐振消除的时间。
[0063]以上是针对本发明提供的装置的实施例进行详细描述，在本发明公开的实施例中，还提供了对铁磁谐振进行消谐处理时的消谐方法的实施例方式，具体参见以下详细实施例的描述。
[0064]图3示出了本发明实施例提供的一种铁磁谐振消谐方法的流程示意图。本发明公开的铁磁谐振消谐方法应用于铁磁谐振消谐装置中的谐振判断模块12中，通过谐振判断模块12根据电流互感器16采集的零序电流判断电磁式电压互感器17是否发生铁磁谐振，并通过控制第一控制开关14、第二控制开关15的通断对电磁式电压互感器17产生的铁磁谐振进行消谐处理。如图3所示，该方法可以包括如下步骤。
[0065]在步骤SlOl中，判断电流互感器是否检测到电磁式电压互感器中性点与地之间的零序电流。否则，结束。
[0066]由于当电磁式电压互感器没有发生铁磁谐振时，电磁式电压互感器的开口三角回路则不会产生感应电流，因此可通过电流互感器检测电磁式电压互感器中性点与地之间的零序电流的大小即可。
[0067]当检测到零序电流大于预设零序电流时，在步骤S102中，计算出第一预设时长内达到预设脉冲幅值的零序电流的脉冲宽度一致性。
[0068]在本发明公开的实施例中，一般情况下，电磁式电压互感器未产生铁磁谐振时，仍会有零序电流，只是此时零序电流的脉冲幅值较低，一般情况下为0-0.2mA。当检测零序电流大于预设零序电流时，需要通过判断零序电流是否超出预设脉冲幅值，且在一定时间内的零序电流的脉冲宽度一致性才能判断是电磁式电压互感器是否发生铁磁谐振。其中，当检测到零序电流大于预设零序电流的脉冲幅值lO-lOOmA，且优选的为60mA时可以启动计时器，计算出第一预设时长内达到预设脉冲幅值的零序电流的脉冲宽度一致性。在具体实施过程中，所述第一预设时长可以设置为80ms，所述预设脉冲幅值为发生铁磁谐振时零序电流的脉冲幅值，其中，所述预设脉冲幅值大于所述预设零序电流的脉冲幅值，预设脉冲幅值可以设定为100-500mA，且预设脉冲幅值优选的为200mA，从而能够便于及时发现铁磁谐振并进行消除。在实施过程中，所述第一预设时长和预设脉冲幅值并不限于以上是实施方式提出的数值，可以根据电磁式电压互感器以及消谐电阻的阻值进行决定，在此不再详细阐述。
[0069]本发明实施例提供的步骤S102的详细流程示意图可参见图4。如图4所示，步骤S102具体包括如下步骤:
[0070]当检测到所述零序电流大于预设零序电流时，在步骤S1021中，启动第一计时器，开始计时。
[0071]在本发明公开的实施例中，需要通过判断一定时间内的零序电流的脉冲个数和脉冲宽度，进而判断电磁式电流互感器是否发生电磁谐振，而从零序电流大于1-1OOmA开始即统计零序电流的脉冲宽度，因此，当检测到零序电流时，通过启动第一计时器进行第一预设时长的计时，在实施过程中，可以通过倒计时的方式进行计时。
[0072]在步骤S1022中，通过电流互感器采集所述计时的第一预设时长内的零序电流。
[0073]当计时开始，则由电流互感器采集在第一预设时长内所有的零序电流，并根据记录的所有的零序电流，计算每一个零序电流的脉冲宽度，便于步骤S1023处理。其中，所述第一预设时长为80ms，且第一预设时长的时间并不一定设置为80ms，也可以根据电磁式电压互感器产生的铁磁谐振的脉冲电流的周期进行计算，可以为铁磁谐振的脉冲电流的周期的倍数。
[0074]当采集到第一预设时长内所有的零序电流时，在步骤S1023中，查找脉冲幅值大于或等于预设脉冲幅值的零序电流。
[0075]在本发明公开的实施例中，所述预设脉冲幅值为预先设定的值，且所述预设脉冲幅值为启动铁磁谐振消谐装置的启动阈值，在具体实施过程中，所述预设脉冲幅值为10-100mA，即只有零序电流的脉冲幅值大于或等于所述预设脉冲幅值的情况下才能启动铁磁谐振消谐装置，因此，只需要查找步骤S1022中大于或等于预设脉冲幅值的零序电流。
[0076]当查找到脉冲幅值大于或等于预设脉冲幅值的零序电流时，在步骤S1024中，计算脉冲幅值大于或等于预设脉冲幅值的相邻零序电流的脉冲宽度一致性。
[0077]根据步骤S1023中确定的零序电流，计算出步骤S1023中零序电流的脉冲宽度一致性。
[0078]在本发明公开的实施例中，步骤S102的详细流程并不限于上述实施例中所示的步骤的先后顺序的限制，可以先计算出所有零序电流的脉冲宽度，再根据零序电流的脉冲幅值筛选出符合要求的零序脉冲电流。
[0079]采用上述实施例的方式，能够最大限度的减少数据处理量，从而加快对合适零序电流的筛选，从而减少处理处理时间，快速判断出电磁式电压互感器是否发生电磁谐振，并通过消谐电阻进行消谐，从而进一步提高消谐效率。
[0080]当然，对于步骤S1024的【具体实施方式】，可详见图5所示的详细流程示意图。如图5所示，该步骤SI 024可以包括:
[0081 ]在步骤S10241中，计算相邻零序电流的脉冲宽度绝对值的差值以及平均值。
[0082]具体实施过程中，可以仅计算两个相邻零序电流的脉冲宽度绝对值的差值以及平均值，也可以计算多组相邻零序电流的脉冲宽度绝对值的差值以及平均值。
[0083]在步骤S10242中，根据计算的所述差值以及平均值，确定相邻零序电流的脉冲宽度一致性。
[0084]其中，所述相邻零序电流的脉冲宽度一致性为所述差值除以所述平均值的百分比。在具体实施过程中，可以仅仅通过任意两个相邻的零序电流的脉冲宽度绝对值的差值以及平均值进行计算，得出相邻零序电流的脉冲宽度一致性;也可以分别计算多个相邻零序电流的脉冲宽度绝对值的差值以及平均对应的脉冲宽度一致性，然后根据多个脉冲宽度一致性计算出一个平均数值，即作为本申请步骤S10242中确定的相邻零序电流的脉冲宽度一致性。
[0085]当获取到第一预设时长内达到预设脉冲幅值的零序电流的脉冲宽度一致性时，在步骤S103中，判断所述电磁式电压互感器是否发生铁磁谐振。否则，继续执行步骤S101。
[0086]在本发明实施例中，通过步骤S102中得出达到预设脉冲幅值的零序电流的脉冲宽度一致性进行判断电磁式电压互感器是否发生铁磁谐振，其中，具体的，当步骤S102中获取的零序电流的脉冲宽度一致性小于预设的脉冲宽度一致性时，则确定电磁式电压互感器发生铁磁谐振。其中，在本公开实施例中，预设的脉冲宽度一致性为20%。
[0087]在本发明实施例中，步骤S103的详细流程示意图可参见图6。如图6所示，该步骤S103可以包括如下步骤:
[0088]在步骤S1031中，判断所述零序电流的脉冲脉冲宽度一致性是否小于20%。否则，执行步骤SlOl。
[0089]当在步骤S102中计算出第一预设时长内达到预设脉冲幅值的零序电流的脉冲宽度一致性时，需要根据脉冲宽度一致性确定电磁式电压互感器是否发生铁磁谐振。当步骤S102中零序电流的脉冲宽度小于预设值时，即确定电磁式电压互感器发生铁磁谐振。在具体实施过程中，上述预设值为:脉冲宽度一致性为20%，因此，通过判断零序电流的脉冲宽度一致性是否小于20%即可确定电磁式电压互感器是否发生铁磁谐振。
[0090]当所述零序电流的脉冲宽度一致性小于20%时，确定所述电磁式电压互感器发生铁磁谐振。
[0091 ]当电磁式电压互感器发生铁磁谐振时，在步骤S104中，控制与消谐电阻串联连接的第一控制开关闭合，对所述电磁式电压互感器进行消谐处理。
[0092]在本发明实施例中，当步骤S103中确定电磁式电压互感器发生铁磁谐振，则控制第一控制开关闭合，使电磁式电压互感器的开口三角回路、消谐电阻和第一控制开关形成串联回路，从而由消谐电阻增加电磁式电压互感器的一次回路阻尼，从而对电磁式电压互感器产生的铁磁谐振进行消除。
[0093]采用本发明实施例提供的方法，能够根据一定时间80ms内超过预设脉冲幅值的零序电流的脉冲宽度一致性确定电磁式电压互感器是否产生铁磁谐振，进而控制第一控制开关动作，使消谐电阻增加电磁式电压互感器的一次回路阻尼，从而对电磁式电压互感器产生的铁磁谐振准确、快速消除，从而有效提高铁磁谐振的消谐效率，避免造成设备频繁损坏，对电网和设备的安全稳定运行造成严重威胁。
[0094]图7示出本发明实施例提供的另外一种铁磁谐振消谐方法的流程示意图。如图7所示，该方法可以包括如下步骤。
[0095]在步骤SlOl中，判断电流互感器是否检测到电磁式电压互感器中性点与地之间的零序电流。
[0096]当检测到所述零序电流大于预设零序电流时，在步骤S102中，计算出第一预设时长内达到预设脉冲幅值的零序电流的脉冲宽度一致性。
[0097]当计算出零序电流的脉冲宽度一致性时，在步骤S103中，判断所述电磁式电压互感器是否发生铁磁谐振。
[0098]当所述电磁式电压互感器发生铁磁谐振时，在步骤S104中，控制与消谐电阻串联连接的第一控制开关闭合，对所述电磁式电压互感器进行消谐处理。
[0099]当控制与消谐电阻串联连接的第一控制开关闭合时，在步骤S105中，启动第二计时器，开始计时。
[0100]在本发明公开的实施例中，可预先设置第二计时器与步骤S1021中的第一计时器进行区分，由于控制第一控制开关闭合，由消谐电阻对电磁式电压互感器产生的铁磁谐振进行消谐时，不可以长期使消谐电阻与电磁式电压互感器的开口三角回路处于串联状态，否则将烧毁消谐电阻，因此，需要通过该第二计时器重新计时，当达到预设的第二预设时长时，将第一控制开关断开，保护消谐电阻。当然，在本步骤中也可以通过第一计时器重新计时。
[0101]其中，在实施过程中，第二预设时长为预先设置的时长，即在第二预设时长内由消谐电阻进行消谐，如果第二预设时长内由消谐电阻消谐成功，则有谐振判断模块立即断开第一控制开关，使电磁式电压互感器再次投入使用。第二预设时长的计时方式可以通过倒计时的方式计时。
[0102]在步骤S106中，判断在第二预设时长内、所述零序电流的脉冲幅值是否降低至所述预设零序电流的脉冲幅值以下。否则，控制第一开关断开。
[0?03]在本发明实施例中，当步骤S105开始计时时，则读取电流互感器采集的零序电流，并根据零序电流的脉冲幅值判断所述零序电流的脉冲幅值是否到达预设零序电流的脉冲幅值以下。如果在第二预设时长内、所述零序电流的脉冲幅值降低至预设零序电流的脉冲幅值以下时，则结束，同时控制第一控制开关断开，电磁式电压互感器的铁磁谐振消除。如果计时的时长达到第二预设时间时，所述零序电流的脉冲幅值未降低至所述预设零序电流的脉冲幅值以下，则执行步骤S107。其中，在具体实施过程中，所述第二预设时长为50ms，gp消谐电阻投入50ms仍为消谐的情况下，则可能会烧毁消谐电阻，影响下一次的消谐处理，需要控制第二控制开关闭合进一步实现消谐，但是，所述第二预设时长并不限于50ms。
[0104]当所述零序电流未降低至所述预设零序电流的脉冲幅值以下时，在步骤S107中，控制所述第一控制开关断开，且控制与所述电磁式电压互感器的开口三角回路电连接的第二控制开关闭合。
[0105]在本发明实施例中，当计时的时长达到第二预设时长时，零序电流的脉冲幅值仍未降低至所述预设零序电流的脉冲幅值以下，则首先控制第一控制开关断开，即消谐电阻与电磁式电压互感器的开口三角回路之间的串联电路断开，同时控制第二控制开关闭合，即电磁式电压互感器的开口三角回路与第二控制开关形成串联回路，由于此回路中第二控制开关无阻值、且无其他电器元件，因此，所述开口三角回路形同短路，从而消除电磁式电压互感器的铁磁谐振。
[0106]在本发明实施例实施过程中，当电磁式电压互感器产生的铁磁谐振较大、控制第二控制开关闭合一定时间，仍无法消除铁磁谐振的情况下，如果一致保持电磁式电压互感器的开口三角回路短接，则可能会烧毁电磁式电压互感器。因此，本发明实施例在上述图7的基础上，还提供了另外一种实施方式。具体可参见图8所示。
[0107]如图8所示提供的铁磁谐振消谐方法的详细流程示意图，该方法的步骤S107还可以包括如下步骤。
[0108]当控制与所述电磁式电压互感器的开口三角回路电连接的第二控制开关闭合时，在步骤S1071中，启动第三计时器，开始计时。
[0109]在本发明公开的实施例中，可以预先设置第三计时器，所述第三计时器区别于第一计时器和第二计时器，从而在第二控制开关闭合时，通过第三计时器开始计时。在具体实施过程中，第三计时器也可以为第二计时器或第一计时器，或者，第一计时器、第二计时器和第三计时器为同一个计时器，只是分别计时，且每一次计时过程中独立计时。
[0110]在步骤S1072中，实时判断所述零序电流的脉冲幅值是否降低至所述预设零序电流的脉冲幅值以下。否则，断开第二控制开关。
[0?11 ]当第三计时器计时开始，则通过接收电流互感器采集的零序电流，判断零序电流的脉冲幅值的大小，并根据零序电流的脉冲幅值的大小判断是否小于预设零序电流的脉冲幅值，所述预设零序电流的脉冲幅值为10-100mA。当所述零序电流的脉冲幅值降低至预设零序电流的脉冲幅值以下时，即消谐成功，即可断开第一控制开关；当所述零序电流的脉冲幅值未降低至预设零序电流的脉冲幅值以下时，则执行步骤S1073。
[0112]在步骤S1073中，当所述零序电流的脉冲幅值未降低至所述预设零序电流的脉冲幅值以下、且所述计时的第三时长达到第三预设时长时，控制所述第二控制开关断开。
[0113]当零序电流的脉冲幅值未降低至预设零序电流的脉冲幅值以下，且计时时间未达到第三预设时长时，则继续由开口三角回路的短接进行消谐；当零序电流的脉冲幅值未降低至预设零序电流的脉冲幅值以下，且计时时间达到第三预设时长时，则电磁式电压互感器的铁磁谐振仍未消除，因此，可预先将第二控制开关断开，避免电磁式电压互感器的开口三角回路长时间短路烧毁电磁式电压互感器。其中，所述第三预设时长设置为200ms，从而避免电磁式电压互感器烧毁。但是，该第三预设时长并不限于200ms，可根据电磁式电压互感器的开口三角回路进行设定，在此不再详述。
[0114]当控制第二控制开关断开时，在步骤S1074中，当控制所述第二控制开关断开时间达到第四预设时长时，重新控制所述第二控制开关闭合，直至所述零序电流降至所述预设零序电流的脉冲幅值以下。
[0115]在本发明公开的实施例中，所述第四预设时长可设置为20-60ms，且优先的第四预设时长可设置为40ms。可以有第三计时器重新计时，或者，预先设置第四计时器，由第四计时器开始计时，当计时时长达到20-60ms时，重新控制所述第二控制开关闭合，使电磁式电压互感器的开口三角回路短路，对电磁式电压互感器的铁磁谐振进行消除。并且重复上述步骤S1071至步骤S1073，直至所述零序电流的脉冲幅值降低至预设零序电流的脉冲幅值以下。
[0116]采用本发明实施例提供的上述方法，所述消谐电阻无法快速对所述电磁式电压互感器产生的铁磁谐振快速消谐时，可通过谐振判断模块控制所述第二控制开关闭合，使电磁式电压互感器的开口三角回路形成短路，从而对电磁式电压互感器产生的铁磁谐振准确、快速消除，能够进一步提高铁磁谐振的消除效率，大大缩短现有技术中铁磁谐振消除的时间。同时，避免设备频繁损坏，对电网和设备的安全稳定运行造成严重威胁。
[0117]本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
[0118]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进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
【主权项】
1.一种检测零序脉冲电流脉冲宽度一致性的铁磁谐振消谐方法，其特征在于，包括: 判断电流互感器是否检测到电磁式电压互感器中性点与地之间的零序电流； 当检测到所述零序电流大于预设零序电流时，计算出第一预设时长内达到预设脉冲幅值的零序电流的脉冲宽度一致性，其中，所述预设脉冲幅值大于所述预设零序电流的脉冲幅值； 根据所述零序电流的脉冲宽度一致性，判断所述电磁式电压互感器是否发生铁磁谐振； 当所述电磁式电压互感器发生铁磁谐振时，控制与消谐电阻串联连接的第一控制开关闭合，对所述电磁式电压互感器进行消谐处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算出第一预设时长内达到预设脉冲幅值的零序电流的脉冲宽度一致性，包括: 当检测到所述零序电流大于预设零序电流时，启动第一计时器，开始计时； 通过电流互感器采集所述计时的第一预设时长内的零序电流； 查找脉冲幅值大于或等于预设脉冲幅值的零序电流； 计算脉冲幅值大于或等于预设脉冲幅值的相邻零序电流的脉冲宽度一致性。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算脉冲幅值大于或等于预设脉冲幅值的相邻零序电流的脉冲宽度一致性，包括: 计算相邻零序电流的脉冲宽度绝对值的差值以及平均值； 根据计算的所述差值以及平均值，确定相邻零序电流的脉冲宽度一致性，所述相邻零序电流的脉冲宽度一致性为所述差值除以所述平均值的百分比。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一预设时长为80ms，所述预设脉冲幅值为100_500mA。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断所述电磁式电压互感器是否发生铁磁谐振，包括: 判断所述零序电流的脉冲宽度一致性是否小于20% ; 当所述零序电流的脉冲宽度小于20%时，确定所述电磁式电压互感器发生铁磁谐振。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当控制与消谐电阻串联连接的第一控制开关闭合时，所述方法还包括: 启动第二计时器，开始计时； 判断在第二预设时长内、所述零序电流的脉冲幅值是否降低至所述预设零序电流的脉冲幅值以下； 当所述零序电流未降低至所述预设零序电流的脉冲幅值以下时，控制所述第一控制开关断开，且控制与所述电磁式电压互感器的开口三角回路电连接的第二控制开关闭合，以使所述电磁式电压互感器的开口三角回路短路，消除所述电磁式电压互感器的铁磁谐振。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二预设时长为50ms。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当控制与所述电磁式电压互感器的开口三角回路电连接的第二控制开关闭合时，所述方法还包括: 启动第三计时器，开始计时； 实时判断所述零序电流的脉冲幅值是否降低至所述预设零序电流的脉冲幅值以下； 当所述零序电流的脉冲幅值未降低至所述预设零序电流的脉冲幅值以下、且所述计时的第三时长达到第三预设时长时，控制所述第二控制开关断开； 当控制所述第二控制开关断开时间达到第四预设时长时，重新控制所述第二控制开关闭合，直至所述零序电流的脉冲幅值降至所述预设零序电流的脉冲幅值以下。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第三预设时长为200ms，所述第四预设时长为20-60ms。10.根据权利要求1、2、6或8所述的方法，其特征在于，所述预设零序电流的脉冲幅值为1-1OOmA0
【文档编号】H02H7/05GK106099857SQ201610682602
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月17日 公开号201610682602.9, CN 106099857 A, CN 106099857A, CN 201610682602, CN-A-106099857, CN106099857 A, CN106099857A, CN201610682602, CN201610682602.9
【发明人】刘红文, 王科
【申请人】云南电网有限责任公司电力科学研究院