电磁式电压互感器低频振荡风险识别方法、装置及设备与流程

1.本发明涉及电压互感器技术领域，尤其涉及一种电磁式电压互感器低频振荡风险识别方法、装置及设备。


背景技术：

2.在中压配电网中，由于电磁式电压互感器(简称pt)的非线性特性，外界扰动易激发铁磁谐振。而随着电缆系统规模增大，系统对地电容显著增大，难以与以pt为主的系统电感构成谐振条件，当单相接地故障切除后，健全相线路电容积累的电荷泄放构成非线性低频振荡，导致pt熔丝熔断、本体烧损故障频繁发生，对中压配电网供电可靠性造成较大的影响。
3.pt低频振荡通过由单相接地故障引发，当发生单相接地故障时，故障点会流过电容电流，非接地相的电压升高到线电压，其对地电容上充以与线电压相应的电荷；一旦单相接地故障消失，电流通路则被切断，非接地相的电压必须由线电压瞬间恢复到正常相电压水平，但此时单相接地故障已断开，非接地相在接地期间已经充电至线电压下的电荷，只能通过pt高压绕组，经原来接地的中性点进入大地，在这一瞬变过程中，pt高压绕组中将会流过一个幅值很高的低频饱和电流，即低频振荡。
4.由于中压配电网中单相接地故障的发生和消失较为频繁，导致pt本体及熔丝故障频繁发生。pt本体及熔丝故障是由于系统参数的配合不当引起，即使更换pt本体及熔丝也无法从根本上消除故障条件，难以有效避免pt本体及熔丝故障的再次发生。且从电网实际运行情况可知，pt本体及熔丝故障通常是在同一位置多次发生，对配电网供电可靠性造成较大的影响。目前针对中压pt低频振荡的研究较少，缺乏相关的pt低频振荡风险识别方法及系统，无法实时准确地监测pt低频振荡的发生风险，及时做出预防。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种电磁式电压互感器低频振荡风险识别方法、装置及设备，能够实时准确地监测电磁式电压互感器低频振荡的发生风险，有效避免出现电磁式电压互感器本体及熔丝故障。
6.为了解决上述技术问题，第一方面，本发明一实施例提供一种电磁式电压互感器低频振荡风险识别方法，包括：
7.获取电力系统的拓扑结构和电力参数，根据所述电力系统的拓扑结构和电力参数，构建电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型；
8.基于所述电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型，对电磁式电压互感器进行低频振荡模拟，得到所述电磁式电压互感器的一次电流波形信号；
9.根据所述一次电流波形信号的最大电流和所述最大电流对应的频率，判断所述电磁式电压互感器是否存在低频振荡风险，得到低频振荡风险识别结果。
10.进一步地，所述电磁式电压互感器低频振荡风险识别方法，还包括：
11.在所述低频振荡风险识别结果为所述电磁式电压互感器存在低频振荡风险时，根据所述最大电流和所述最大电流对应的频率，评估所述电磁式电压互感器的低频振荡风险等级，得到低频振荡风险等级评估结果。
12.进一步地，所述电磁式电压互感器低频振荡风险识别方法，还包括：
13.在所述低频振荡风险识别结果为所述电磁式电压互感器存在低频振荡风险时，发送告警信号。
14.进一步地，所述电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型包括依次连接的等效源子模块、激励子模块、电容子模块、电磁式电压互感器子模块、负荷子模块。
15.进一步地，所述基于所述电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型，对电磁式电压互感器进行低频振荡模拟，得到所述电磁式电压互感器的一次电流波形信号，具体为：
16.将所述电磁式电压互感器的运行参数输入所述电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型，使所述电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型对所述电磁式电压互感器进行低频振荡模拟，得到所述一次电流波形信号。
17.进一步地，所述根据所述一次电流波形信号的最大电流和所述最大电流对应的频率，判断所述电磁式电压互感器是否存在低频振荡风险，得到低频振荡风险识别结果，具体为：
18.从所述一次电流波形信号中提取所述最大电流及所述最大电流对应的频率，并将所述最大电流与预设电流阈值比较，将所述最大电流对应的频率与预设频率阈值比较；
19.若所述最大电流大于所述预设电流阈值，且所述最大电流对应的频率小于所述预设频率阈值，则判定所述电磁式电压互感器存在低频振荡风险，否则判定所述电磁式电压互感器不存在低频振荡风险。
20.进一步地，所述根据所述最大电流和所述最大电流对应的频率，评估所述电磁式电压互感器的低频振荡风险等级，得到低频振荡风险等级评估结果，具体为：
21.基于第一风险系数评估模型，根据所述最大电流和所述预设电流阈值，得到所述电磁式电压互感器的第一风险系数；
22.基于第二风险系数评估模型，根据所述最大电流对应的频率和所述预设频率阈值，得到所述电磁式电压互感器的第二风险系数；
23.对所述第一风险系数和所述第二风险系数进行加权求和，得到所述电磁式电压互感器的综合风险系数；
24.根据预先定义的风险系数区间-风险等级映射关系，将所述综合风险系数所在的风险系数区间对应的风险等级作为所述电磁式电压互感器的低频振荡风险等级。
25.进一步地，所述第一风险系数评估模型为：
[0026][0027]
其中，ki为所述第一风险系数，i
max
为所述最大电流，i0为所述预设电流阈值；
[0028]
所述第二风险系数评估模型为：
[0029]
[0030]
其中，kf为所述第二风险系数，f为所述最大电流对应的频率，f0为所述预设频率阈值；
[0031]
所述综合风险系数为：
[0032]
k＝a
×ki
+b
×
kf；
[0033]
其中，k为所述综合风险系数，a为所述第一风险系数的权重，b为所述第二风险系数的权重，a+b＝1。
[0034]
第二方面，本发明一实施例提供一种电磁式电压互感器低频振荡风险识别装置，包括：
[0035]
等效物理模型构建模块，用于获取电力系统的拓扑结构和电力参数，根据所述电力系统的拓扑结构和电力参数，构建电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型；
[0036]
低频振荡模拟模块，用于基于所述电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型，对电磁式电压互感器进行低频振荡模拟，得到所述电磁式电压互感器的一次电流波形信号；
[0037]
低频振荡风险识别模块，用于根据所述一次电流波形信号的最大电流和所述最大电流对应的频率，判断所述电磁式电压互感器是否存在低频振荡风险，得到低频振荡风险识别结果。
[0038]
第三方面，本发明一实施例提供一种电磁式电压互感器低频振荡风险识别设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述存储器与所述处理器耦接，且所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的电磁式电压互感器低频振荡风险识别方法。
[0039]
相比于现有技术，本发明的实施例，具有如下有益效果：
[0040]
通过获取电力系统的拓扑结构和电力参数，根据电力系统的拓扑结构和电力参数，构建电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型；基于电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型，对电磁式电压互感器进行低频振荡模拟，得到电磁式电压互感器的一次电流波形信号；根据一次电流波形信号的最大电流和最大电流对应的频率，判断电磁式电压互感器是否存在低频振荡风险，得到低频振荡风险识别结果，能够实时准确地监测电磁式电压互感器低频振荡的发生风险，有效避免出现电磁式电压互感器本体及熔丝故障。
附图说明
[0041]
图1为本发明第一实施例中的一种电磁式电压互感器低频振荡风险识别方法的流程示意图；
[0042]
图2为本发明第一实施例中示例的电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型的结构示意图；
[0043]
图3为本发明第一实施例中示例的电磁式电压互感器子模块的结构示意图；
[0044]
图4为本发明第一实施例中示例的电磁式电压互感器的饱和曲线的示意图；
[0045]
图5为本发明第一实施例中示例的电磁式电压互感器的饱和特性曲线的示意图；
[0046]
图6为本发明第一实施例中示例的采用电容器中性点外接pt法测量电容的示意图；
[0047]
图7为本发明第一实施例中示例的电磁式电压互感器的一次电流波形信号的示意图；
[0048]
图8为本发明第二实施例中的一种电磁式电压互感器低频振荡风险识别装置的结构示意图。
具体实施方式
[0049]
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0050]
需要说明的是，文中的步骤编号，仅为了方便具体实施例的解释，不作为限定步骤执行先后顺序的作用。本实施例提供的方法可以由相关的终端设备执行，且下文均以处理器作为执行主体为例进行说明。
[0051]
如图1所示，第一实施例提供一种电磁式电压互感器低频振荡风险识别方法，包括步骤s1～s3：
[0052]
s1、获取电力系统的拓扑结构和电力参数，根据电力系统的拓扑结构和电力参数，构建电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型；
[0053]
s2、基于电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型，对电磁式电压互感器进行低频振荡模拟，得到电磁式电压互感器的一次电流波形信号；
[0054]
s3、根据一次电流波形信号的最大电流和最大电流对应的频率，判断电磁式电压互感器是否存在低频振荡风险，得到低频振荡风险识别结果。
[0055]
作为示例性地，在步骤s1中，根据变电站接线图和电力系统参数获取电力系统的拓扑结构和电力参数，根据电力系统的拓扑结构和电力参数，构建电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型。
[0056]
其中，电力参数包括电力系统中各个组件的参数，比如电压源的额定电压、电阻的阻值等。
[0057]
在步骤s2中，当得到电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型时，基于电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型，对电磁式电压互感器进行低频振荡模拟，得到电磁式电压互感器的一次电流波形信号。
[0058]
在步骤s3中，从一次电流波形信号中提取最大电流和最大电流对应的频率，根据最大电流和最大电流对应的频率，判断电磁式电压互感器是否存在低频振荡风险，得到低频振荡风险识别结果。
[0059]
本实施例能够实时准确地监测电磁式电压互感器低频振荡的发生风险，有效避免出现电磁式电压互感器本体及熔丝故障。
[0060]
在优选的实施例当中，电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型包括依次连接的等效源子模块、激励子模块、电容子模块、电磁式电压互感器子模块、负荷子模块。
[0061]
作为示例性地，构建的电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型如图2所示，电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型包括依次连接的等效源子模块、激励子模块、电容子模块、电磁式电压互感器子模块、负荷子模块。
[0062]
对于电磁式电压互感器子模块，电磁式电压互感器子模块是根据电磁式电压互感器的物理性质建立其等效物理模型。电磁式电压互感器子模块如图3所示，发生低频振荡的
电磁式电压互感器通常为三相星形接线方式(y-y接线)，其一次侧连接三相母线，二次侧为开口三角形接线方式。
[0063]
电磁式电压互感器子模块考虑电磁式电压互感器的饱和效应，通过在电磁式电压互感器子模块中输入饱和曲线的特征点来模拟，即不同特征点的电压、电流数据即可，电磁式电压互感器的饱和曲线如图4所示，点k的电压、电流分别为uk和ik。
[0064]
饱和曲线的特征点通过对电磁式电压互感器进行试验获取。试验方法为：将电磁式电压互感器一次绕组的末端出线端子接地，其他绕组均开路，在二次绕组施加电压u，电压波形为实际正弦波，测量出相应的励磁电流i。测量点至少包括额定电压的20％、50％、80％、100％、120％下的电压值。通过测量多组点，绘制得到u和i之间的关系曲线，就是电磁式电压互感器的饱和曲线。
[0065]
为保证输入的饱和曲线的特征点的正确性和有效性，提出一种基于差异化斜率验证的算法，该算法根据不同曲线段的斜率特征，对特征点进行逐个验证，若发现斜率有误的点，则该点会被自动忽略。比如，根据图5所示的电磁式电压互感器的饱和特性曲线，曲线0a段的斜率应呈逐渐下降趋势，即k1＞k2，若系统检测到k1＜k2，则自动忽略斜率为k2的点。
[0066]
对于电容子模块，采用电容器中性点外接pt法测量系统对地电容，将电容电流测试仪测得的电容换算为系统实际对地电容，再根据相间电容与对地电容间的关系模型，计算得到相间电容，从而得到电容子模块所需的对地电容与相间电容等参数。
[0067]
如图6所示，电容器中性点外接pt法是通过将电容器(可借助无功补偿电容器)中性点外接pt一次侧，而pt二次侧接电容电流测试仪，通过电容电流测试仪从pt二次侧注入信号，即可测出电容电流测试仪的显示值c
x
，该值即为电容器ca、cb、cc与线路对地总电容c的串联容量。在图6中，pt为外接单相电磁式电压互感器；x为耐压电缆；dl为断路器；ds为隔离开关；es为接地开关；l为限流电抗器；ca、cb、cc为组成星形接线的电容器组电容；c
11
、c
22
、c
33
为线路三相对地电容。
[0068]
其中，系统实际对地电容换算：
[0069]
根据电容电流测试仪的显示值c
x
、电容器组电容ca、cb、cc，求解线路对地总电容c及电容电流，换算公式为：
[0070][0071][0072]
式(2)中，uφ为系统相电压，ω为角频率。
[0073]
假设线路三相对地电容c
11
、c
22
、c
33
均相同，则
[0074][0075]
相间电容计算：
[0076]
根据运行经验，相间电容通常为对地电容的三分之一，因此相间电容c
12
、c
23
、c
31
可通过下式求解：
[0077][0078]
对于激励子模块，电磁式电压互感器的低频振荡通过由单相接地故障引发，当发生单相接地故障时，非接地相的电压升高到线电压，一旦单相接地故障消失，非接地相必须由线电压瞬间恢复到正常相电压水平，只有通过pt高压绕组进行电荷泄放，为模拟该过程，构建激励子模块，通过开关对单相接地故障进行模拟，设置单相接地故障的发生时刻、消失时刻来模拟故障过程。
[0079]
考虑到单相接地故障发生的相角不同，可能导致低频振荡波形信号的电流幅值和运行频率不同，因此提出一种合闸角遍历算法，即单相接地故障发生时，对合闸角从0
°‑
360
°
进行遍历，间隔度数为2
°
，最终保存电流幅值最高的电磁式电压互感器一次电流幅值及其对应的运行频率。
[0080]
为减少系统工作量及内存压力，系统做完两次计算后，对两次计算得到的电磁式电压互感器一次电流幅值ik进行比较，保存电流幅值较高的计算结果。以此类推，最终系统将展示最严苛的工况，得到最大电流i
max
，即：
[0081][0082]
式(5)中，k＝1，2，...，181。
[0083]
对于等效源子模块，等效源子模块通过带有系统阻抗的交流电压源表示，系统阻抗根据短路电流求解。
[0084]
对于负荷子模块，负荷子模块通过输入有功功率p和无功功率q来表示，即p+jq形式。
[0085]
本实施例通过构建电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型，使得后续可直接利用电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型对电磁式电压互感器进行低频振荡模拟，能够实时准确地监测电磁式电压互感器低频振荡的发生风险，有效避免出现电磁式电压互感器本体及熔丝故障。
[0086]
在优选的实施例当中，所述基于电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型，对电磁式电压互感器进行低频振荡模拟，得到电磁式电压互感器的一次电流波形信号，具体为：将电磁式电压互感器的运行参数输入电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型，使电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型对电磁式电压互感器进行低频振荡模拟，得到一次电流波形信号。
[0087]
作为示例性地，将电磁式电压互感器的饱和参数、三相对地电容参数、相间电容参数、等效源参数和负荷参数等运行参数输入电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型，其中，电磁式电压互感器的饱和参数、三相对地电容参数、相间电容参数通过上述试验获取，等效源参数(包含电压值、等效阻抗)和负荷参数(包含有功功率、无功功率)通过查询电力系统运行数据实时获取，使电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型对电磁式电压互感器进行低频振荡模拟，获取电磁式电压互感器的一次电流波形信号，电磁式电压互感器的一次电流波形信号如图7所示。
[0088]
本实施例通过将电磁式电压互感器的运行参数输入电磁式电压互感器低频振荡
等效物理模型，使电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型对电磁式电压互感器进行低频振荡模拟，能够实时准确地监测电磁式电压互感器低频振荡的发生风险，有效避免出现电磁式电压互感器本体及熔丝故障。
[0089]
在优选的实施例当中，所述根据一次电流波形信号的最大电流和最大电流对应的频率，判断电磁式电压互感器是否存在低频振荡风险，得到低频振荡风险识别结果，具体为：从一次电流波形信号中提取最大电流及最大电流对应的频率，并将最大电流与预设电流阈值比较，将最大电流对应的频率与预设频率阈值比较；若最大电流大于预设电流阈值，且最大电流对应的频率小于预设频率阈值，则判定电磁式电压互感器存在低频振荡风险，否则判定电磁式电压互感器不存在低频振荡风险。
[0090]
作为示例性地，从一次电流波形信号中提取最大电流及最大电流对应的频率，并将最大电流与预设电流阈值比较，将最大电流对应的频率与预设频率阈值比较。
[0091]
在最大电流大于预设电流阈值，且最大电流对应的频率小于预设频率阈值时，判定电磁式电压互感器存在低频振荡风险；在最大电流不大于预设电流阈值，或最大电流对应的频率不小于预设频率阈值时，判定电磁式电压互感器不存在低频振荡风险。
[0092]
在优选的实施例当中，所述电磁式电压互感器低频振荡风险识别方法，还包括步骤s4：
[0093]
s4、在低频振荡风险识别结果为电磁式电压互感器存在低频振荡风险时，根据最大电流和最大电流对应的频率，评估电磁式电压互感器的低频振荡风险等级，得到低频振荡风险等级评估结果。
[0094]
本实施例通过在电磁式电压互感器存在低频振荡风险时，根据最大电流和最大电流对应的频率，评估电磁式电压互感器的低频振荡风险等级，使得用户可根据电磁式电压互感器的低频振荡风险等级直观确定电磁式电压互感器对中压配电网供电可靠性的影响程度，及时针对电磁式电压互感器的低频振荡风险等级做出预防措施，有效避免出现电磁式电压互感器本体及熔丝故障。
[0095]
在优选的实施例当中，所述根据最大电流和最大电流对应的频率，评估电磁式电压互感器的低频振荡风险等级，得到低频振荡风险等级评估结果，具体为：基于第一风险系数评估模型，根据最大电流和预设电流阈值，得到电磁式电压互感器的第一风险系数；基于第二风险系数评估模型，根据最大电流对应的频率和预设频率阈值，得到电磁式电压互感器的第二风险系数；对第一风险系数和第二风险系数进行加权求和，得到电磁式电压互感器的综合风险系数；根据预先定义的风险系数区间-风险等级映射关系，将综合风险系数所在的风险系数区间对应的风险等级作为电磁式电压互感器的低频振荡风险等级。
[0096]
在优选的实施例当中，第一风险系数评估模型为：
[0097][0098]
其中，ki为第一风险系数，i
max
为最大电流，i0为预设电流阈值；
[0099]
第二风险系数评估模型为：
[0100]
[0101]
其中，kf为第二风险系数，f为最大电流对应的频率，f0为预设频率阈值；综合风险系数为：
[0102]
k＝a
×ki
+b
×
kf(8)；
[0103]
其中，k为综合风险系数，a为第一风险系数的权重，b为第二风险系数的权重，a+b＝1。
[0104]
作为示例性地，正常情况下，流过电磁式电压互感器一次测的电流约为1-5ma，频率为50hz。当电磁式电压互感器发生低频振荡后，电流升高、频率降低。
[0105]
假设预设电流阈值i0为50ma；预设频率阈值f0为30hz；第一风险系数的权重a为0.6，第二风险系数的权重b为0.4。
[0106]
基于第一风险系数评估模型根据最大电流i
max
和预设电流阈值i0，得到电磁式电压互感器的第一风险系数
[0107]
基于第二风险系数评估模型根据最大电流对应的频率f和预设频率阈值f0，得到电磁式电压互感器的第二风险系数
[0108]
对第一风险系数ki和第二风险系数kf进行加权求和，得到电磁式电压互感器的综合风险系数k＝0.6
×ki
+0.4
×
kf。
[0109]
根据运行经验，i
max
∈(50ma，1000ma)，则ki∈(0，1)；f∈(1hz，30hz)，则kf∈(0，1)。根据ki和kf的范围，可知k∈(0，1)。
[0110]
假设预先定义的风险系数区间-风险等级映射关系为{风险系数区间＝(0，0.4)，风险等级λ＝低风险等级}、{风险系数区间＝[0.4，0.8)，风险等级λ＝中风险等级}、{风险系数区间＝[0.8，1]，风险等级λ＝高风险等级}。
[0111]
根据预先定义的风险系数区间-风险等级映射关系{风险系数区间＝(0，0.4)，风险等级λ＝低风险等级}、{风险系数区间＝[0.4，0.8)，风险等级λ＝中风险等级}、{风险系数区间＝[0.8，1]，风险等级λ＝高风险等级}，将综合风险系数k所在的风险系数区间对应的风险等级作为电磁式电压互感器的低频振荡风险等级，即：
[0112]
当综合风险系数k∈(0，0.4)时，判定电磁式电压互感器的低频振荡风险等级λ＝低风险等级；
[0113]
当综合风险系数k∈[0.4，0.8)，判定电磁式电压互感器的低频振荡风险等级λ＝中风险等级；
[0114]
当综合风险系数k∈[0.8，1]，判定电磁式电压互感器的低频振荡风险等级λ＝高风险等级。
[0115]
在优选的实施例当中，所述电磁式电压互感器低频振荡风险识别方法，还包括步骤s5：
[0116]
s5、在低频振荡风险识别结果为电磁式电压互感器存在低频振荡风险时，发送告警信号。
[0117]
作为示例性地，在电磁式电压互感器存在低频振荡风险，且评估得到电磁式电压互感器的低频振荡风险等级λ时，基于不同处理措施的可操作性及处理时间，根据不同的低频振荡风险等级λ，自动告警并提出差异化处理措施，为避免低频振荡的发生提供可行建议。
[0118]
例如，当判定电磁式电压互感器的低频振荡风险等级λ＝低风险等级时，系统实时、自动发出“当前运行方式、系统参数下电磁式电压互感器存在低频振荡风险，风险等级为低风险等级，建议采取安装消谐装置、低频振荡抑制装置等处理措施”；当判定电磁式电压互感器的低频振荡风险等级λ＝中风险等级时，系统实时、自动发出“当前运行方式、系统参数下电磁式电压互感器存在低频振荡风险，风险等级为中风险等级，建议采取电磁式电压互感器中性点串联单相pt的临时处理措施”；当判定电磁式电压互感器的低频振荡风险等级λ＝高风险等级时，系统实时、自动发出“当前运行方式、系统参数下电磁式电压互感器存在低频振荡风险，风险等级为高风险等级，建议采取改变运行方式、降低系统电容的临时处理措施”；当判定电磁式电压互感器的低频振荡风险等级λ＝低风险等级，且该位置发生过低频振荡的次数t＞1时，系统实时、自动发出“当前运行方式、系统参数下电磁式电压互感器存在低频振荡风险，风险等级为高风险等级，建议采取更换为大容量熔丝的临时处理措施”。
[0119]
本实施例通过在低频振荡风险识别结果为电磁式电压互感器存在低频振荡风险时，发送告警信号，能够使用户及时针对告警信号做出相应的预防措施，有效避免出现电磁式电压互感器本体及熔丝故障。
[0120]
应用第一实施例提供的一种电磁式电压互感器低频振荡风险识别方法，不仅能够自动识别pt低频振荡的风险，还能够判断风险等级，根据风险等级自动给出差异化处理建议，为电网运维工作提供科学的参考和技术支持，具有如下优点：
[0121]
(1)准确性：第一实施例提供的一种电磁式电压互感器低频振荡风险识别方法考虑了电磁式电压互感器的饱和曲线、合闸角的随机性、系统对地电容的差异等，提出了相应的解决方法，使得识别结果更加准确、可信度高；
[0122]
(2)实时性：第一实施例提供的一种电磁式电压互感器低频振荡风险识别方法能够根据系统运行参数的变化实时进行模拟，并给出模拟结果，时效性较强；
[0123]
(3)安全性：在应用第一实施例提供的一种电磁式电压互感器低频振荡风险识别方法时，与电网主设备的一次侧无直接连接，有效避免该方法执行系统对电网运行造成影响；
[0124]
(4)事前预防：第一实施例提供的一种电磁式电压互感器低频振荡风险识别方法能够提前判断低频振荡的风险和风险等级，为电网运维人员提供充足的时间处理时间，做到故障前的主动预防，避免故障的发生。
[0125]
基于与第一实施例相同的发明构思，第二实施例提供如图8所示的一种电磁式电压互感器低频振荡风险识别装置，包括：等效物理模型构建模块21，用于获取电力系统的拓扑结构和电力参数，根据电力系统的拓扑结构和电力参数，构建电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型；低频振荡模拟模块22，用于基于电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型，对电磁式电压互感器进行低频振荡模拟，得到电磁式电压互感器的一次电流波形信号；低频振荡风险识别模块23，用于根据一次电流波形信号的最大电流和最大电流对应的频
率，判断电磁式电压互感器是否存在低频振荡风险，得到低频振荡风险识别结果。
[0126]
在优选的实施例当中，所述电磁式电压互感器低频振荡风险识别装置，还包括：低频振荡风险等级评估模块，用于在低频振荡风险识别结果为电磁式电压互感器存在低频振荡风险时，根据最大电流和最大电流对应的频率，评估电磁式电压互感器的低频振荡风险等级，得到低频振荡风险等级评估结果。
[0127]
在优选的实施例当中，所述电磁式电压互感器低频振荡风险识别装置，还包括：低频振荡风险告警模块，用于在低频振荡风险识别结果为电磁式电压互感器存在低频振荡风险时，发送告警信号。
[0128]
在优选的实施例当中，所述电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型包括依次连接的等效源子模块、激励子模块、电容子模块、电磁式电压互感器子模块、负荷子模块。
[0129]
在优选的实施例当中，低频振荡模拟模块22，具体用于将电磁式电压互感器的运行参数输入电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型，使电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型对电磁式电压互感器进行低频振荡模拟，得到一次电流波形信号。
[0130]
在优选的实施例当中，低频振荡风险识别模块23，具体用于：从一次电流波形信号中提取最大电流及最大电流对应的频率，并将最大电流与预设电流阈值比较，将最大电流对应的频率与预设频率阈值比较；若最大电流大于预设电流阈值，且最大电流对应的频率小于预设频率阈值，则判定电磁式电压互感器存在低频振荡风险，否则判定电磁式电压互感器不存在低频振荡风险。
[0131]
在优选的实施例当中，低频振荡风险等级评估模块，具体用于：基于第一风险系数评估模型，根据最大电流和预设电流阈值，得到电磁式电压互感器的第一风险系数；基于第二风险系数评估模型，根据最大电流对应的频率和预设频率阈值，得到电磁式电压互感器的第二风险系数；对第一风险系数和第二风险系数进行加权求和，得到电磁式电压互感器的综合风险系数；根据预先定义的风险系数区间-风险等级映射关系，将综合风险系数所在的风险系数区间对应的风险等级作为电磁式电压互感器的低频振荡风险等级。
[0132]
在优选的实施例当中，第一风险系数评估模型为：
[0133][0134]
其中，ki为第一风险系数，i
max
为最大电流，i0为预设电流阈值；
[0135]
第二风险系数评估模型为：
[0136][0137]
其中，kf为第二风险系数，f为最大电流对应的频率，f0为预设频率阈值；
[0138]
综合风险系数为：
[0139]
k＝a
×ki
+b
×
kfꢀꢀꢀ
(11)；
[0140]
其中，k为综合风险系数，a为第一风险系数的权重，b为第二风险系数的权重，a+b＝1。
[0141]
基于与第一实施例相同的发明构思，第三实施例提供一种电磁式电压互感器低频振荡风险识别设备，包括处理器、存储器以及存储在存储器中且被配置为由处理器执行的
计算机程序，存储器与处理器耦接，且处理器执行计算机程序时实现如第一实施例所述的电磁式电压互感器低频振荡风险识别方法，且能达到与之相同的有益效果。
[0142]
综上所述，实施本发明的实施例，具有如下有益效果：
[0143]
通过获取电力系统的拓扑结构和电力参数，根据电力系统的拓扑结构和电力参数，构建电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型；基于电磁式电压互感器低频振荡等效物理模型，对电磁式电压互感器进行低频振荡模拟，得到电磁式电压互感器的一次电流波形信号；根据一次电流波形信号的最大电流和最大电流对应的频率，判断电磁式电压互感器是否存在低频振荡风险，得到低频振荡风险识别结果，能够实时准确地监测电磁式电压互感器低频振荡的发生风险，有效避免出现电磁式电压互感器本体及熔丝故障。
[0144]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
[0145]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)或随机存储记忆体(random access memory，ram)等。