一种自适应调节平衡系数的方法和电子设备与流程

1.本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种自适应调节平衡系数的方法和电子设备。


背景技术：

2.目前，换流变压器差动保护一般使用差动电流实现对换流变压器的保护装置进行触发，差动电流的计算方法为换流变压器原边绕组电流和副边绕组电流的矢量和。计算电流的矢量和时，需要将高压侧电流折算成低压侧电流(或将低压侧电流折算成高压侧电流)，折算时引入平衡系数k，即|i
12
|＝|k*i
22
|(其中，i
12
为高压侧二次电流，i
22
为低压侧二次电流)。一般情况下，换流变压器的差动电流i
d
为约等于0，即i
12
+k*i
22
≈0。但是，当换流变压器分接头开关进行换挡动作时，高压侧电流与低压侧电流不成比例变化，由于k值不能随换流变压器的档位变化进行调节，则会造成i
d
＝i
12
+k*i
22
≠0，容易造成换流变压器的保护装置误判。现有的常规解决方法是将差动电流i
d
的动作门槛值提高，使得换流变压器分接头档位调整时，i
d
的值虽然增大，但i
d
的值达不到动作门槛值。该方法虽然能够解决换流变压器分接头档位调整时换流变压器不会误动，但会造成差动保护的灵敏度降低，有保护装置拒动的风险。
3.经上述的技术分析，现有技术中存在换流变压器的平衡系数不能根据换流变压器的档位变化值进行自适应调节的缺陷。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种自适应调节平衡系数的方法和电子设备，以解决现有技术中换流变压器的平衡系数不能根据换流变压器的档位变化值进行自适应调节的缺陷。
5.本发明实施例提供了一种自适应调节平衡系数的方法，所述自适应调节平衡系数的方法的步骤包括：
6.获得换流变压器的电路数据；
7.根据所述电路数据获得所述换流变压器的原始平衡系数；
8.获得所述换流变压器的档位变化值；
9.根据所述档位变化值对所述原始平衡系数进行调节，获得所述换流变压器的调节后的平衡系数；
10.根据所述换流变压器的调节后的平衡系数，获得所述换流变压器的差动电流。
11.优选地，按照如下公式，根据所述档位变化值对所述原始平衡系数进行调节，获得所述换流变压器的调节后的平衡系数：
[0012][0013]
其中，k
新
为所述调节后的平衡系数，k为所述原始平衡系数，n为所述档位变化值。
[0014]
优选地，所述电路数据包括原始高压侧线电压和三相总容量；所述方法还包括：按
照下述公式获得高压侧一次电流：
[0015]
其中，i1为所述高压侧一次电流，s为所述三相总容量，u1为所述原始高压侧线电压。
[0016]
进一步地，所述电路数据还包括原始低压侧线电压和三相总容量；所述方法还包括：按照下述公式获得低压侧一次电流：
[0017]
其中，i2为所述低压侧一次电流，u2为所述原始低压侧线电压。
[0018]
进一步地，所述电路数据还包括高压侧电流互感器变比、低压侧电流互感器变比；
[0019]
按照下述公式获得所述原始平衡系数：
[0020][0021]
其中，n
l
为所述低压侧电流互感器变比，n
h
为所述高压侧电流互感器变比。
[0022]
优选地，所述电路数据包括原始高压侧线电压、原始低压侧线电压、高压侧电流互感器变比和低压侧电流互感器变比；
[0023]
按照下述公式获得所述原始平衡系数：
[0024][0025]
其中，u1为所述原始高压侧线电压，u2为所述原始低压侧线电压，n
l
为所述低压侧电流互感器变比，n
h
为所述高压侧电流互感器变比。
[0026]
进一步地，所述自适应调节平衡系数的方法，还包括：
[0027]
获取预设平衡系数更新阈值；
[0028]
判断所述档位变化值是否大于所述预设平衡系数更新阈值；
[0029]
若否，则不对所述原始平衡系数进行调节；
[0030]
所述根据所述档位变化值对所述原始平衡系数进行调节，获得所述换流变压器的调节后的平衡系数，包括：若所述档位变化值大于所述预设平衡系数更新阈值，则根据所述档位变化值对所述原始平衡系数进行调节，获得所述换流变压器的调节后的平衡系数。
[0031]
进一步地，所述电路数据还包括高压侧电流互感器变比和低压侧电流互感器变比；
[0032]
按照下述公式获得差动电流：
[0033]
i
d
＝i
12
+k
新
*i
22
，其中，
[0034]
其中，i
d
所述差动电流，i
12
为高压侧二次电流，i
22
为低压侧二次电流，n
l
为所述低压侧电流互感器变比，n
h
为所述高压侧电流互感器变比，k
新
为所述调节后的平衡系数，k为所述原始平衡系数，n为所述档位变化值。
[0035]
优选地，所述获得所述换流变压器的档位变化值，包括：通过将所述换流变压器的分接头档位采集装置接入所述换流变压器的保护装置中相应的数位采集节点，获得所述换
流变压器的档位变化值。
[0036]
本发明实施例还提供了一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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所述的自适应调节平衡系数的方法。
[0037]
与现有技术相比，本技术具有以下优点：
[0038]
本发明提供了一种自适应调节平衡系数的方法，所述自适应调节平衡系数的方法包括：获得换流变压器的电路数据；根据所述电路数据获得所述换流变压器的原始平衡系数；获得所述换流变压器的档位变化值；根据所述档位变化值对所述原始平衡系数进行调节，获得所述换流变压器的调节后的平衡系数；根据所述换流变压器的调节后的平衡系数，获得所述换流变压器的差动电流。
[0039]
所述自适应调节平衡系数的方法，针对换流变压器的平衡系数不能根据换流变压器的档位变化值进行自适应调节的缺陷，根据换流变压器档位变化，自适应调节平衡系数，能够有效避免换流变压器因档位变化引起的差动电流增大，同时又不牺牲差动保护的灵敏度，更加可靠的保证换流变压器的安全稳定运行。
附图说明
[0040]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0041]
图1是本发明实施例的自适应调节平衡系数的方法的流程示意图；
[0042]
图2为本发明实施例的换流变压器的电流、电压采集接线示意图。
具体实施方式
[0043]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0044]
如图1所示，本发明实施例提供了一种自适应调节平衡系数的方法，所述自适应调节平衡系数的方法的步骤包括：
[0045]
步骤s01：获得换流变压器的电路数据；
[0046]
步骤s02：根据所述电路数据获得所述换流变压器的原始平衡系数；
[0047]
步骤s03：获得所述换流变压器的档位变化值；
[0048]
步骤s04：根据所述档位变化值对所述原始平衡系数进行调节，获得所述换流变压器的调节后的平衡系数；
[0049]
具体地，按照如下公式，根据所述档位变化值对所述原始平衡系数进行调节，获得所述换流变压器的调节后的平衡系数k
新
：
[0050]
[0051]
其中，k
新
为所述调节后的平衡系数，k为所述原始平衡系数，n为所述档位变化值。
[0052]
步骤s05：根据所述换流变压器的调节后的平衡系数，获得换流变压器差动电流。
[0053]
采用上述方案，根据换流变压器分接头的档位变化值，自适应调节平衡系数的值，能够有效避免换流变压器因档位变化引起的差动电流增大，进而引发换流变压器的保护装置误动，同时又不牺牲差动保护的灵敏度，更加可靠的保证换流变压器的安全稳定运行。
[0054]
在本发明一个优选的实施方式中，采集电路数据时，在电路中串联电流表，电流表的接入方法参照图2，按照步骤s01：获得换流变压器的电路数据；采集高压侧一次电流、采集低压侧一次电流，同时获得高压侧电流互感器变比和低压侧电流互感器变比；
[0055]
按照步骤s02：根据所述电路数据获得所述换流变压器的原始平衡系数；
[0056]
具体地，按照下述公式获得原始平衡系数k：
[0057][0058]
其中，i1为所述高压侧一次电流，i2为所述低压侧一次电流，n
l
为所述低压侧电流互感器变比，n
h
为所述高压侧电流互感器变比。
[0059]
在具体实施过程中，高压侧电流互感器变比n
h
、低压侧电流互感器变比n
l
为固定值，所述固定值可以根据换流变压器实际型号和换流变压器设置情况获得，可以在实现本发明的方法的计算机程序中根据换流变压器实际型号进行设置或者根据换流变压器的内部设置导入。
[0060]
按照步骤s03：获得换流变压器的档位变化值；
[0061]
按照步骤s04：根据所述档位变化值对所述原始平衡系数进行调节，获得所述换流变压器的调节后的平衡系数；
[0062][0063]
其中，k
新
为所述调节后的平衡系数，k为所述原始平衡系数，n为所述档位变化值。根据所述电路数据、所述档位变化值、所述原始平衡系数，按照下述公式获得差动电流：
[0064]
i
d
＝i
12
+k
新
*i
22
，其中，
[0065]
其中，i
d
为所述差动电流，i
12
为高压侧二次电流，i
22
为低压侧二次电流，n
l
为所述低压侧电流互感器变比，n
h
为所述高压侧电流互感器变比，k
新
为所述调节后的平衡系数，k为所述原始平衡系数，n为所述档位变化值。
[0066]
采用上述方案，依据高压侧一次电流、低压侧一次电流、高压侧电流互感器变比、低压侧电流互感器变比、换流变压器的档位变化值，根据上述公式获得原始平衡系数k的值，由于采用了在换流器变压器电路中串联接入电流表，并且直接使用这些数据计算原始平衡系数k值的方法，节省了数据采集和计算时间，从而提高运算速度。
[0067]
可选地，在上述方案中，为了方便计算原始平衡系数，也可以在采集电路数据时，在电路中并联电压表，电压表的接入方法参照图2，电路数据包括高压侧线电压、低压侧线电压、高压侧电流互感器变比和低压侧电流互感器变比；
[0068]
按照下述公式获得所述原始平衡系数：
[0069][0070]
其中，u1为所述原始高压侧线电压，u2为所述原始低压侧线电压，n
l
为所述低压侧电流互感器变比，n
h
为所述高压侧电流互感器变比。
[0071]
采用上述方案，依据原始高压侧线电压、原始低压侧电压、低压侧电流互感器变比、高压侧电流互感器变比，根据上述公式获得原始平衡系数k的值，由于在换流器变压器电路中并联接入无源电压表，方便操作并且不会对换流变压器电路产生影响，所以可以实现兼顾计算速度和提高计算精度的目的。
[0072]
在本发明另一个优选的实施方式中，采集电路数据包括高压侧的电压数据和低压侧的电压数据以及交流电的三相总容量。按照步骤s01：获得换流变压器的电路数据；所述电路数据包括原始高压侧线电压和三相总容量；按照下述公式获得原始高压侧一次电流：
[0073][0074]
其中，为所述高压侧一次电流，s为所述三相总容量，为所述原始高压侧线电压。
[0075]
所述电路数据还包括原始低压侧线电压和三相总容量；按照下述公式获得低压侧一次电流：
[0076][0077]
其中，为所述低压侧一次电流，s为所述三相总容量，为所述原始低压侧线电压。
[0078]
所述电路数据具体还包括高压侧电流互感器变比n
h
、低压侧电流互感器变比n
l
；在具体实施过程中，高压侧电流互感器变比n
h
、低压侧电流互感器变比n
l
为固定值，所述固定值可以根据换流变压器实际型号和换流变压器设置情况获得，可以在实现本发明的方法的计算机程序中根据换流变压器实际型号进行设置或者根据换流变压器的内部设置导入。
[0079]
按照步骤s02：根据所述电路数据获得所述换流变压器的原始平衡系数；具体地，按照下述公式获得所述原始平衡系数：
[0080][0081]
其中，n
l
为所述低压侧电流互感器变比，n
h
为所述高压侧电流互感器变比。
[0082]
按照步骤s03：获得换流变压器的档位变化值；
[0083]
按照步骤s04：根据所述档位变化值对所述原始平衡系数进行调节，获得所述换流变压器的调节后的平衡系数；
[0084][0085]
其中，k
新
为所述调节后的平衡系数，k为所述原始平衡系数，n为所述档位变化值。
[0086]
按照步骤s05：根据所述换流变压器的调节后的平衡系数，获得所述换流变压器的差动电流。
[0087]
具体地，按照下述公式获得差动电流：
[0088]
i
d
＝i
12
+k
新
*i
22
，其中，
[0089]
其中，i
d
为所述差动电流，i
12
为高压侧二次电流，i
22
为低压侧二次电流，n
l
为所述低压侧电流互感器变比，n
h
为所述高压侧电流互感器变比，k
新
为所述调节后的平衡系数，k为所述原始平衡系数，n为所述档位变化值。
[0090]
采用上述方案，依据原始高压侧线电压和原始低压侧电压及三相总容量，根据上述公式获得原始平衡系数k的值，采取根据电压数据进而按照上述公式计算得出相应的电流数据，在变电站人员设备受限的情况下，比如只有电压表可用，并且为了不影响换流变压器的正常工作，在换流器变压器电路中并联接入电压表，不必对电路进行改造，方便操作并且不会对换流变压器电路产生影响，并且采集电路数据的采集点比较少，能够最大限度减少人为误差和随机误差，保证计算准确。
[0091]
在具体实施过程中，为了避免频繁调节平衡系数造成计算负担较大，所述自适应调节平衡系数调节的方法，还包括：
[0092]
获取预设平衡系数更新阈值；
[0093]
判断所述档位变化值是否大于所述预设平衡系数更新阈值；
[0094]
若否，则不对所述原始平衡系数进行调节；
[0095]
所述根据所述档位变化值对所述原始平衡系数进行调节，获得所述换流变压器的调节后的平衡系数，包括：若所述档位变化值大于所述预设平衡系数更新阈值，则根据所述档位变化值对所述原始平衡系数进行调节，获得所述换流变压器的调节后的平衡系数。
[0096]
采用上述方案，通过设置平衡系数更新阈值，可以减少k值刷新的频率，避免频繁调节平衡系数造成计算负担较大。
[0097]
在具体实施过程中，假设所述平衡系数更新阈值为a，a为自然数，若a为0，则每当换流变压器档位变化时，即调节原始平衡系数k为k
新
；若a为1，则当换流变压器档位变化值大于等于2时，自动重新计算k值。在本发明一个优选的实施方式中，a设置为1，可以避免k值频繁调节。
[0098]
在具体实施过程中，例如，已知高压侧电流互感器变比n
h
、低压侧电流互感器变比n
l
为固定值，参照图2，i1采集高压侧一次电流、i2采集低压侧一次电流，当调节换流变分接开关档位时，若a为0，假设挡位下降一档(相当于步长为1.25％)，则k
新
＝0.9877k，假设档位下降n档，
[0099]
当调节原始平衡系数k为k
新
时，根据k
新
计算新的差动电流，按照下述公式获得差动电流：
[0100]
i
d
＝i
12
+k
新
*i
22
，其中，
[0101]
其中，i
d
为所述差动电流，i1为所述高压侧一次电流，i2为所述低压侧一次电流，i
12
为高压侧二次电流，i
22
为低压侧二次电流，n
l
为所述低压侧电流互感器变比，n
h
为所述高压侧电流互感器变比，k
新
为所述调节后的平衡系数，k为所述原始平衡系数。
[0102]
本发明的自适应调节平衡系数的计算方法，能够使k值随换流变压器的分接头档
位变化而自动调节，从而保证i
d
＝i
12
+k*i
22
≈0，采用上述方案，可以达到更加精确获得换流变压器差动电流的目的。既保证了换流变差动保护的灵敏度，又能避免分接头档位变化时产生的不平衡电流。
[0103]
在具体实施过程中，换流变压器的档位变化值采集方式为：将换流变压器分接头档位采集装置接入换流变压器的保护装置中相应的数位采集节点。具体地，换流变压器档位值采集方式可以利用8421bcd码进行采集，共使用八位数，前四位为档位的十位数，后四位为档位的个位数。采用上述方案，可以对换流变压器档位值精准采集，快速捕捉档位的变化。
[0104]
具体地，下面举例说明实际应用中的情况，例如，换流变压器分接头档位在26档时，8421bcd码为0010 0110，0010 0110用于表示档位变化值为26，换流变压器分接头档位采集装置通过电气连接接入换流变压器的差动保护装置，用以实现根据换流变压器的档位变化值和电路数据，调节原始平衡系数k为k
新
，根据k
新
计算新的差动电流，换流变压器的差动保护装置会根据新的差动电流判断是否启动换流变压器的保护。
[0105]
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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所述的自适应调节平衡系数的方法。作为一个实施例，所述电子设备可以是换流变压器。
[0106]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。