一种电流互感器剩磁测量方法、系统、设备及介质与流程

本发明涉及互感器的，尤其是涉及一种电流互感器剩磁测量方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、目前，电流互感器广泛应用于电力系统中，用于将系统中的大电流信号按照预设比例转变为二次侧小电流信号，从而达到电信号转变、安全隔离的效果。电流互感器中的直流剩磁会影响互感器误差，从而影响计量和保护性能。

2、现有技术中，对电流互感器的剩磁测量方法包括交流法、直流法以及电容放电法，但是，现有电流互感器的剩磁测量方法没有考虑到电流互感器的初始磁通量是否为零的情况，容易导致电流互感器剩磁测量存在较大误差，进而使电流互感器的剩磁测量结果不准确，因此，存在一定的改进空间。

技术实现思路

1、为了提高电流互感器剩磁测量结果准确性，本技术提供一种电流互感器剩磁测量方法、系统、设备及介质。

2、本技术的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种电流互感器剩磁测量方法，所述电流互感器剩磁测量方法包括步骤：

4、实时获取电流互感器的正向充电过程中的充电数据，基于所述充电数据计算电流互感器的第一磁通量；

5、基于所述充电数据判断电流互感器是否处于饱和状态，若电流互感器处于饱和状态，停止对电流互感器进行正向充电并获取第二磁通量；

6、实时获取电流互感器反向充电过程中的反向充电数据，基于所述反向充电数据计算电流互感器的第三磁通量；

7、根据所述第一磁通量、第二磁通量和第三磁通量获取初始磁通数据，基于所述初始磁通数据计算出剩磁参数。

8、通过采用上述技术方案，在对电流互感器的剩磁测量过程中，先对电流互感器进行正向充电，获取电流互感器在正向充电过程中的充电数据，通过充电数据计算出电流互感器正向充电过程中的第一磁通量，使电流互感器正向达到饱和状态，停止对电流互感器的正向充电，电流互感器呈放电状态，采集电流互感器放电过程中的数据，利用电流互感器放电的数据计算出电流互感器放电状态的第二磁通量，待电流互感器放电结束后对电流互感器进行反向充电，通过反向充电过程中的电流互感器的反向充电数据计算出第三磁通量，利用第一磁通量、第二磁通量和第三磁通量计算电流互感器的初始磁通量，通过正向充电-放电-反向充电，测量出电流互感器的初始磁通量以及电流互感器的剩磁系数，进而避免对电流互感器进行剩磁测量前消磁，能够有效防止电流互感器内的初始磁通量对电流互感器的剩磁测量结果的影响，采用该电流互感器剩磁测量方法能够有效防止初始磁通量对电流互感器的剩磁测量结果准确性的影响。

9、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述实时获取电流互感器的正向充电过程中的充电数据，基于所述充电数据计算电流互感器的第一磁通量，具体包括：

10、记录正向充电的充电时间数据，在所述充电时间数据内获取电流互感器的励磁电流和电压；根据所述励磁电流和电压计算出第一磁通量，其中，根据以下公式计算出第一磁通量

11、

12、其中，u为电流互感器正向充电过程中的电压，t0为电流互感器正向充电过程的初始时刻，t1为电流互感器正向充电过程中达到饱和状态的饱和时刻，r为电流互感器的预设电阻阻值，i1为电流互感器充电过程的的励磁电流，u1为电流互感器正向充电过程中，处于饱和状态的电压值，i1为电流互感器正向充电过程中，处于饱和状态的电流值。

13、通过采用上述技术方案，先对电流互感器采用直流正向充电，实时记录电流互感器正向充电过程的充电数据，具体的，充电数据包括电流互感器的正向充电时间段、正向充电过程的电压、励磁电流以及电流互感器处于饱和状态的电流和电压，利用充电数据计算出电流互感器的第一磁通量。

14、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述基于所述充电数据判断电流互感器是否处于饱和状态，具体包括：

15、基于所述充电数据获取电流互感器的励磁电流数据，对所述励磁电流数据进行归一化处理，得到处理后的励磁电流数据集；

16、基于所述励磁电流数据集构建励磁电流变化曲线，利用所述励磁电流变化曲线分析电流互感器的状态。

17、通过采用上述技术方案，在电流互感器进行正向充电过程中，实时记录电流互感器的励磁电流数据，通过对励磁电流数据进行归一化处理，将励磁电流数据中的杂数据去除，得到正向充电时刻的励磁电流数据集，根据处理过后得到的励磁电流数据集内的数据构建出电流互感器在正向充电过程中的励磁电流变化曲线，对励磁电流变化曲线进行分析，当励磁电流的变化曲线趋于平稳后，励磁电流数据不再变化，判断出电流互感器处于饱和状态。

18、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述若电流互感器处于饱和状态，停止对电流互感器进行正向充电并获取第二磁通量，具体包括：

19、获取电流互感器放电过程中的放电参数，其中，所述放电参数包括放电电流和放电电压；根据所述放电电流和放电电压计算出第二磁通量，其中，根据以下公式计算出第二磁通量δφ2：

20、

21、其中，u2为电流互感器的放电电压，i2为电流互感器放电电流，t1为电流互感器正向充电过程中达到饱和状态的饱和时刻，t2为电流互感器放电过程中，放电电流i2为0的时刻。

22、通过采用上述技术方案，当电流互感器停止正向充电过程后，电流互感器进入放电状态，利用电流互感器放电过程中的电压和电流数据，计算出电流互感器的放电过程中的第二磁通量。

23、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述实时获取电流互感器反向充电过程中的反向充电数据，基于所述反向充电数据计算电流互感器的第三磁通量，具体包括：

24、记录反向充电的反向充电时间段，在所述反向充电时间段内获取电流互感器的励磁电流和反向充电电压；

25、根据所述励磁电流和反向充电电压计算出第三磁通量，其中，根据以下公式计算出第三磁通量δφ3：

26、

27、其中，u为电流互感器反向充电过程中的电压，t2为电流互感器放电过程中，放电电流i2为0的时刻，t3为电流互感器反向充电过程中达到饱和状态的饱和时刻，r为电流互感器的预设电阻阻值，i1为电流互感器反向充电过程的的励磁电流，u3为电流互感器反向充电过程中，处于饱和状态的电压值，i3为电流互感器反向充电过程中，处于饱和状态的电流值。

28、通过采用上述技术方案，通过对放电结束的电流互感器再进行反向充电，实时记录电流互感器反向充电过程的充电数据，具体的，反向充电数据包括电流互感器的反向充电时间段、反向充电过程的电压、励磁电流以及电流互感器处于饱和状态的电流和电压，利用反向充电数据计算出电流互感器的第三磁通量。

29、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据所述第一磁通量、第二磁通量和第三磁通量获取初始磁通数据，基于所述初始磁通数据计算出剩磁参数，具体包括：

30、将所述第一磁通量、第二磁通量和第三磁通量根据以下预设公式计算出初始磁通量

31、

32、基于所述初始磁通量、第一磁通量、第二磁通量和第三磁通量根据以下预设公式计算出剩磁系数kr：

33、

34、通过采用上述技术方案，利用第一磁通量、第二磁通量和第三磁通量计算电流互感器的初始磁通量，通过正向充电-放电-反向充电，测量出电流互感器的初始磁通量以及电流互感器的剩磁系数，进而避免对电流互感器进行剩磁测量前消磁，能够有效防止电流互感器内的初始磁通量对电流互感器的剩磁测量结果的影响。

35、本技术的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

36、一种电流互感器剩磁测量装置，所述电流互感器剩磁测量装置包括：

37、第一磁通量获取模块，用于实时获取电流互感器的正向充电过程中的充电数据，基于所述充电数据计算电流互感器的第一磁通量；

38、第二磁通量获取模块，用于基于所述充电数据判断电流互感器是否处于饱和状态，若电流互感器处于饱和状态，停止对电流互感器进行正向充电并获取第二磁通量；

39、第三磁通量获取模块，用于实时获取电流互感器反向充电过程中的反向充电数据，基于所述反向充电数据计算电流互感器的第三磁通量；

40、剩磁参数获取模块，用于根据所述第一磁通量、第二磁通量和第三磁通量获取初始磁通数据，基于所述初始磁通数据计算出剩磁参数。

41、通过采用上述技术方案，在对电流互感器的剩磁测量过程中，先对电流互感器进行正向充电，获取电流互感器在正向充电过程中的充电数据，通过充电数据计算出电流互感器正向充电过程中的第一磁通量，使电流互感器正向达到饱和状态，停止对电流互感器的正向充电，电流互感器呈放电状态，采集电流互感器放电过程中的数据，利用电流互感器放电的数据计算出电流互感器放电状态的第二磁通量，待电流互感器放电结束后对电流互感器进行反向充电，通过反向充电过程中的电流互感器的反向充电数据计算出第三磁通量，利用第一磁通量、第二磁通量和第三磁通量计算电流互感器的初始磁通量，通过正向充电-放电-反向充电，测量出电流互感器的初始磁通量以及电流互感器的剩磁系数，进而避免对电流互感器进行剩磁测量前消磁，能够有效防止电流互感器内的初始磁通量对电流互感器的剩磁测量结果的影响，采用该电流互感器剩磁测量方法能够有效防止初始磁通量对电流互感器的剩磁测量结果准确性的影响。

42、本技术的上述目的三是通过以下技术方案得以实现的：

43、一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述电流互感器剩磁测量方法的步骤。

44、本技术的上述目的四是通过以下技术方案得以实现的：

45、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述电流互感器剩磁测量方法的步骤。

46、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

47、1、通过正向充电-放电-反向充电，测量出电流互感器的初始磁通量以及电流互感器的剩磁系数，进而避免对电流互感器进行剩磁测量前消磁，能够有效防止电流互感器内的初始磁通量对电流互感器的剩磁测量结果的影响，采用该电流互感器剩磁测量方法能够有效防止初始磁通量对电流互感器的剩磁测量结果准确性的影响；

48、2、在电流互感器进行正向充电过程中，实时记录电流互感器的励磁电流数据，通过对励磁电流数据进行归一化处理，将励磁电流数据中的杂数据去除，得到正向充电时刻的励磁电流数据集，根据处理过后得到的励磁电流数据集内的数据构建出电流互感器在正向充电过程中的励磁电流变化曲线，对励磁电流变化曲线进行分析，当励磁电流的变化曲线趋于平稳后，励磁电流数据不再变化，判断出电流互感器处于饱和状态。