CN103713234B - 一种电抗器故障的识别方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电抗器故障的识别方法，属于电抗器领域。所述方法包括：获取第一电抗分支电流和第二电抗分支电流；获取第一触发系数；获取绝对积分差；判断绝对积分差是否大于第一触发系数，若是，则执行下一步；获取第二触发系数；判断绝对积分差是否大于第二触发系数，若是，则确定所述电抗器发生故障。本发明提供的方法可以识别应用于低压配电网中的磁控电抗器双电抗分支绕组并联接线方式的匝间故障。

Description

一种电抗器故障的识别方法和装置

技术领域

本发明涉及电抗器领域，特别涉及一种电抗器故障的识别方法和装置。

背景技术

磁控电抗器（Magnetic Control Reactor，MCR）由于其电抗值的可控性，在电力系统的多个方面得到广泛应用，如无功补偿、防止操作过电压、抑制谐波等。

匝间故障是电力系统中电抗器运行中常见的故障类型之一。现有技术中磁控电抗器的匝间故障识别方法主要针对的是高压以及特高压输电网中应用的磁控电抗器，目前还有没有针对低压配电网中应用的磁阀式可控电抗器匝间故障的识别方法。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种电抗器的故障识别方法。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种电抗器的故障识别方法，所述方法包括：

获取电抗器在当前周期内的第一电抗分支电流i和第二电抗分支电流j，所述当前周期的时长为T秒，其中i、j的绝对值大于零；

获取所述第一电抗分支电流i在当前周期内对时间的第一绝对积分获取所述第二电抗分支电流j在当前周期内对时间的第二绝对积分 $S_2=\underset{T}{\∫}\left|j\right|\mathrm{dt};$

根据所述第一电抗分支电流i和所述第二电抗分支电流j获取所述当前周期内的第一触发系数I_set；

获取所述第一绝对积分S₁与所述第二绝对积分S₂的绝对积分差|S₁-S₂|；

判断所述绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第一触发系数I_set，若是，则执行下一步；

根据所述第一电抗分支电流i和所述第二电抗分支电流j获取所述当前周期内的第二触发系数ε；

判断所述绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第二触发系数ε，若是，则执行下一步；

确定所述电抗器发生故障。

另一方面，提供了一种电抗器的故障识别装置，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取电抗器在当前周期内的第一电抗分支电流i和第二电抗分支电流j，所述当前周期的时长为T秒；

第二获取模块，用于获取所述第一获取模块获取的第一电抗分支电流i在当前周期内对时间的第一绝对积分获取所述第一获取模块获取的第二电抗分支电流j在当前周期内对时间的第二绝对积分

第三获取模块，用于根据所述第一获取模块获取的第一电抗分支电流i和所述第一获取模块获取的第二电抗分支电流j获取所述当前周期内的第一触发系数I_set；

第四获取模块，用于获取所述第二获取模块获取的第一绝对积分S₁与所述第二绝对积分S₂的绝对积分差|S₁-S₂|；

第一判断模块，用于判断所述第四获取模块获取的绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第三获取模块获取的第一触发系数I_set，若是，则继续由第五获取模块操作；

第五获取模块，用于根据所述第一获取模块获取的第一电抗分支电流i和所述第二电抗分支电流j获取所述当前周期内的第二触发系数ε；

第二判断模块，用于判断所述第四获取模块获取的绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第五获取模块获取的第二触发系数ε，若是，则通过故障确定模块确定所述电抗器故障；

故障确定模块，用于确定所述电抗器发生故障。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提出了一种综合识别电抗器匝间故障的方法，根据磁可控电抗器运行中绕组两个电抗分支电流的特点，利用了电流平衡法来反映故障特征。同时，考虑到双电抗分支电流峰值不一致的情况，提出了峰值识别方法。为了防止CT异常或者断线导致的匝间故障识别错误，还配置了CT异常或者断线判别方法。本发明实施例提供的方法可以识别应用于低压配电网中的磁控电抗器双电抗分支绕组并联接线方式的匝间故障，填补现阶段低压配电网中磁控电抗器匝间故障保护方面的空白。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种电抗器故障的识别方法流程图；

图1a是本发明实施例二提供的一种电抗器故障的识别方法流程图；

图1b是本发明实施例一、实施例二提供的低压配电网中磁控电抗器的连接示意图；

图2是本发明实施例三提供的一种电抗器故障的识别方法流程图；

图3是本发明实施例四提供的一种电抗器故障的识别装置结构示意图；

图4是本发明实施例五提供的一种电抗器故障的识别装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供了一种磁控电抗器故障的识别方法，如无特别说明，则本发明实施例中提及的电抗器都为磁控电抗器。

实施例一

本实施例提供了一种电抗器故障的识别方法，参见图1，本实施例提供的方法流程具体如下：

S101，获取电抗器在当前周期内的第一电抗分支电流i和第二电抗分支电流j，所述当前周期的时长为T秒。

图1b示出了低压配电网中磁控电抗器的连接示意图。磁控电抗器接入低压配电网的方式为三个单相磁阀式可控电抗器MCR三角连接接入到电网中。将所述任意一个MCR所在的支路称作第一电抗分支，除该第一电抗分支外的任意一个MCR所在的支路称作第二电抗分支。

S102，获取所述第一电抗分支电流i在当前周期内对时间的第一绝对积分获取所述第二电抗分支电流j在当前周期内对时间的第二绝对积分 $S_2=\underset{T}{\∫}\left|j\right|\mathrm{dt}.$

本步骤采用电流平衡法判断所述电抗器是否发生故障。电流平衡法的原理是依据电抗器正常运行过程中，两个电抗分支（即所述第一电抗分支和所述第二电抗分支）铁芯由于通过方向相反、大小相等的直流电流产生方向相反、大小相等的直流偏磁，造成两个电抗分支中电流发生畸变而并是非正弦电流，但这两个电流之和仍为正弦电流，因而两电抗分支电流与时间轴所围成的面积相等。

第一绝对积分即为第一电抗分支电流与时间轴围城的面积，所述第二绝对积分即为所述第二电抗分支电流与时间轴围城的面积。

S103，根据所述第一电抗分支电流i和所述第二电抗分支电流j获取所述当前周期内的第一触发系数I_set。

理想状态下，所述第一触发系数I_set是第一电抗分支电流与时间轴围城的面积（即所述第一绝对积分）与第二电抗分支电流与时间轴围城的面积（即所述第二绝对积分）完全相等。但现实中由于设备的误差、电流的不稳定等因素的影响，第一电抗分支电流与时间轴围城的面积与第二电抗分支电流与时间轴围城的面积之间会有一定的差异。

所述第一触发系数I_set是第一电抗分支电流与时间轴围城的面积与第二电抗分支电流与时间轴围城的面积之间差异的上限。如果第一电抗分支电流与时间轴围城的面积与第二电抗分支电流与时间轴围城的面积之差超过所述第一触发系数I_set，则认为第一电抗分支和第二电抗分支所在的电抗器可能出现了故障。

所述第一触发系数I_set由当前周期内的电抗分支电流确定。

S104，获取所述第一绝对积分S₁与所述第二绝对积分S₂的绝对积分差|S₁-S₂|。

S105，判断所述绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第一触发系数I_set，若是，则执行下一步。

电抗器正常运行时，两个电抗分支铁芯由于通过方向相反、大小相等的直流电流产生方向相反、大小相等的直流偏磁，造成两个电抗分支中电流发生畸变而并是非正弦电流，但这两个电流之和仍为正弦电流，因而两电抗分支电流与时间轴所围成的面积相等。若电抗器发生故障，则两电抗分支电流与时间轴所围成的面积可能不相等。

理想状态下，所述第一触发系数I_set是第一电抗分支电流与时间轴围城的面积（即所述第一绝对积分）与第二电抗分支电流与时间轴围城的面积（即所述第二绝对积分）完全相等。但现实中由于设备的误差、电流的不稳定等因素的影响，第一电抗分支电流与时间轴围城的面积与第二电抗分支电流与时间轴围城的面积之间会有一定的差异。

所述第一触发系数I_set是第一电抗分支电流与时间轴围城的面积与第二电抗分支电流与时间轴围城的面积之间差异的上限。如果第一电抗分支电流与时间轴围城的面积与第二电抗分支电流与时间轴围城的面积之差超过所述第一触发系数I_set，则认为第一电抗分支和第二电抗分支所在的电抗器可能出现了故障。

因此，若所述绝对积分差|S₁-S₂|大于所述第一触发系数I_set，则说明所述电抗器可能发生了故障，需要进一步通过下一步判断；若所述绝对积分差|S₁-S₂|小于所述第一触发系数I_set，则说明所述电抗器肯定没有发生故障，终止当前周期的故障识别过程，可以在下一周期开始时重新开始执行S101。

S106，根据所述第一电抗分支电流i和所述第二电抗分支电流j获取所述当前周期内的第二触发系数ε。

所述第二触发系数ε的值可以由操作人员设置，也可以采用自适应原理确定，即ε随所述第一电抗分支电流i和所述第二电抗分支电流j的变化而相应地变化。

S107，判断所述绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第二触发系数ε，若是，则执行下一步。

若所述绝对差分|S₁-S₂|大于所述第二触发系数ε，则所述电抗器可能发生故障，需要进一步通过下一步判断；若所述绝对值|S₁-S₂|不大于所述第二触发系数ε，则所述电抗器未发生故障，终止当前周期的故障识别过程，可以在下一周期开始时重新开始执行S101。

S113，确定所述电抗器发生故障。

本发明实施例提供的方法可以识别应用于低压配电网中的磁控电抗器双电抗分支绕组并联接线方式的匝间故障，填补现阶段低压配电网中磁控电抗器匝间故障保护方面的空白。

实施例二

本实施例提供了一种电抗器故障的识别方法，参见图1a，本实施例提供的方法流程具体如下：

S101，获取电抗器在当前周期内的第一电抗分支电流i和第二电抗分支电流j，所述当前周期的时长为T秒。

S102，获取所述第一电抗分支电流i在当前周期内对时间的第一绝对积分获取所述第二电抗分支电流j在当前周期内对时间的第二绝对积分 $S_2=\underset{T}{\∫}\left|j\right|\mathrm{dt}.$

S103，根据所述第一电抗分支电流i和所述第二电抗分支电流j获取所述当前周期内的第一触发系数I_set。

S104，获取所述第一绝对积分S₁与所述第二绝对积分S₂的绝对积分差|S₁-S₂|。

S105，判断所述绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第一触发系数I_set，若是，则执行下一步。

S106，根据所述第一电抗分支电流i和所述第二电抗分支电流j获取所述当前周期内的第二触发系数ε。

S107，判断所述绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第二触发系数ε，若是，则执行S113或下一步S108。

若所述绝对差分|S₁-S₂|大于所述第二触发系数ε，则所述电抗器可能发生故障，需要进一步通过下一步判断；若所述绝对值|S₁-S₂|不大于所述第二触发系数ε，则所述电抗器未发生故障，终止当前周期的故障识别过程，可以在下一周期开始时重新开始执行S101。

S108，获取所述第一电抗分支电流i在当前周期内的第一绝对峰值I_max，获取所述第二电抗分支电流j在当前周期内的第二绝对峰值J_max，并获取所述第一绝对峰值I_max与所述第二绝对峰值J_max中的最大值max(I_max,J_max)。

绝对值峰值是指当前周期内电流绝对值中的最大值。

S109，获取所述第一绝对峰值I_max与所述第二绝对峰值J_max的绝对峰值差|I_max-J_max|。

S110，获取第一系数l₁，并结合所述最大值max(I_max,J_max)获取当前周期内第三触发系数η＝l₁·max(I_max,J_max)。

S111，判断所述绝对峰值差|I_max-J_max|是否大于所述第三触发系数η，若是，则执行下一步。

在励磁调节过程中，可能由于两个电抗分支的电流峰值相位不一致而出现差电流，出现这种情况人们会误以为所述电抗器出现故障，本步骤的目的就是排出这种情况。

若所述绝对峰值差|I_max-J_max|是不大于所述第三触发系数η，则电流峰值差是由两个电抗分支的电流峰值相位不一致引起的，所述电抗器未发生故障，终止当前周期的故障识别过程，可以在下一周期开始时重新开始执行S101；

若所述绝对峰值差|I_max-J_max|是大于所述第三触发系数η，则所述峰值差可能发生故障，需要进一步通过下一步判断。

S112，判断当前周期内所述电抗器中的电流互感器CT是否出现电流突降或所述电抗器的本侧三相电路中至少有一相电路电流为零且所述电抗器的对侧电流无变化，若是，执行下一步。

S113，确定电抗器发生故障。

本发明实施例提出了一种综合识别电抗器匝间故障的方法，根据磁可控电抗器运行中绕组两个电抗分支电流的特点，利用了电流平衡法来反映故障特征。同时，考虑到双电抗分支电流峰值不一致的情况，提出了峰值识别方法。为了防止CT异常或者断线导致的匝间故障识别错误，还配置了CT异常或者断线判别方法。本发明实施例提供的方法可以识别应用于低压配电网中的磁控电抗器双电抗分支绕组并联接线方式的匝间故障，填补现阶段低压配电网中磁控电抗器匝间故障保护方面的空白。

实施例三

本实施例提供了一种电抗器故障的识别方法，参见图2，本实施例提供的方法流程具体如下：

S201，在当前周期内每隔τ秒同时采集一次所述电抗器的第一电抗分支电流i_k和第二电抗分支电流j_k，得到第一电抗分支电流数组{i_k}和第二电抗分支电流数组{j_k}；其中， $k=\mathrm{1,2,3},...,\frac{T}{\mathrm{\τ}}.$

现实中，设备的参数往往处于不断变化之中，因此工程上通常采用离散采样的办法来获取参数在某一段时间内的连续变化值。本步骤的目的就是在当前周期内每隔τ秒离散采集电抗器分支电流的连续变化值。

S202，获取所述第一电抗分支电流i_k在当前周期内对时间的第一绝对积分获取所述第二电抗分支电流j在当前周期内对时间的第二绝对积分 $S_2=\underset{k=1}{\overset{\frac{T}{\mathrm{\τ}}}{\mathrm{\Σ}}}\left|j_k\right|\·\mathrm{\τ};$ 其中， $k=\mathrm{1,2,3},...,\frac{T}{\mathrm{\τ}}.$

S203，根据所述第一绝对积分S₁和所述第二绝对积分S₂获取所述第一电抗分支和所述第二电抗分支的电流平均值

S204，获取第二系数l₂，根据所述电流平均值I_n和所述第二系数l₂获取所述第一触发系数获I_set＝l₂·I_n。

所述第二系数l₂由操作人员根据经验给定，其取值范围为0.1～0.2。

S205，获取所述第一绝对积分S₁与所述第二绝对积分S₂的绝对积分差|S₁-S₂|。

S206，判断所述绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第一触发系数I_set，若是，则执行下一步。

S207，根据所述第一电抗分支电流数组{i_k}计算所述第一电抗分支的电流差分Δi_K＝i_K-i_K-1，得到所述第一电抗分支电流差分数组{Δi_K}；其中， $k=\mathrm{1,2,3},...,\frac{T}{\mathrm{\τ}}-1.$

所述Δi_K代表了所述第一电抗分支电流的变化幅度，所述Δi_K的绝对值越大，说明所述第一电抗分支电流的变化幅度越大。

S208，根据所述第二电抗分支电流数组{j_k}计算所述第二电抗分支的电流差分Δj_K＝j_K-j_K-1，得到所述第二电抗分支电流差分数组{Δj_K}；其中， $k=\mathrm{1,2,3},...,\frac{T}{\mathrm{\τ}}-1.$

所述Δj_K代表了所述第二电抗分支电流的变化幅度，所述Δj_K的绝对值越大，说明所述第二电抗分支电流的变化幅度越大。

S209，根据所述第一电抗分支电流差分数组{Δi_K}获取所述第一电抗分支的电流突变量 $Q_1=\underset{K=1}{\overset{\frac{T}{\mathrm{\τ}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\left|\mathrm{\Δ}{i}_K\right|;$ 其中， $K=\mathrm{1,2,3},...,\frac{T}{\mathrm{\τ}}-1.$

S210，根据所述第二电抗分支电流差分数组{ΔjK}获取所述第二电抗分支的电流突变量 $Q_2=\underset{K=1}{\overset{\frac{T}{\mathrm{\τ}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\left|\mathrm{\Δ}{j}_K\right|;$ 其中， $K=\mathrm{1,2,3},...,\frac{T}{\mathrm{\τ}}-1.$

S211，获取第三系数l₃，所述第三系数l₃等于所述第一电抗分支的电流突变量Q1和所述第二电抗分支的电流突变量Q₂中的最大值，即l₃＝max(Q₁,Q₂)。

S212，根据所述第一电抗分支电流差分数组{Δi_K}计算所述第一电抗分支电流的第三绝对积分

所述第三绝对积分是在当前周期内所述第一电抗分支电流的绝对值之和。

S213，根据所述第二电抗分支电流差分数组{Δj_K}计算所述第二电抗分支电流的第四绝对积分

所述第四绝对积分是在当前周期内所述第二电抗分支电流的绝对值之和。

S214，获取第四系数l₄，所述第四系数l₄等于所述第三绝对积分S₃和所述第四绝对积分S₄中的最大值，即l₄＝max(S₃,S₄)。

S215，获取制动系数l₅、突变量系数l₆和饱和系数l₇。

l₅、l₆和l₇通常由操作人员根据经验设置。l₅为制动系数，一般取0.4～0.5；l₆为突变量系数，一般取0.1～0.3；l₇为饱和系数，一般取0.1～0.3。

S216，获取第二触发标准系数ε_gd。

所述ε_gd为所述电抗器的稳态影响因素，通常由操作人员根据经验设置，其值一般取0.15～0.2。

S217，结合所述第二触发标准系数ε_gd、所述制动系数l₅、所述突变量系数l₆、所述饱和系数l₇、所述第一绝对积分S₁、所述第二绝对积分S₂、所述第四系数l₄和所述第三系数l₃获取所述第二触发系数ε＝ε_gd+l₅·max(S₁,S₂)+max(l₆·l₃,l₇·l₄)。

S218，判断所述绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第二触发系数ε，若是，则执行下一步。

S207至S217通过综合判据的整定方法来判断所述电抗器是否发生故障。

S219，获取所述第一电抗分支电流i在当前周期内的第一绝对峰值I_max，获取所述第二电抗分支电流j在当前周期内的第二绝对峰值J_max，并获取所述第一绝对峰值I_max与所述第二绝对峰值J_max中的最大值max(I_max,J_max)。

S220，获取所述第一绝对峰值I_max与所述第二绝对峰值J_max的绝对峰值差|I_max-J_max|。

S221，获取第一系数l₁，并结合所述最大值max(I_max,J_max)获取当前周期内第三触发系数η＝l₁·max(I_max,J_max)。

S222，判断所述绝对峰值差|I_max-J_max|是否大于所述第三触发系数η，若是，则执行下一步。

S223，判断当前周期内所述电抗器中的电流互感器CT是否出现电流突降或所述电抗器的本侧三相电路中至少有一相电路电流为零且所述电抗器的对侧电流无变化，若是，确定所述电抗器发生故障。

S224，对确定为发生故障的电抗器启动对应的保护机制。

所述保护机制包括：当判定所述电抗器发生了故障，首先向电抗器所属变电站发出警报，然后检查电抗器所连接的开关状态。如开关无故障，则经设定的延时后跳开电抗器所连开关，并向所属变电站发出跳闸信号；如开关也发生故障，则向所属变电站发出开关故障警报。

在下一周期，针对确定为发生故障的电抗器启动对应的保护机制，同时上述识别所述电抗器是否发生故障的操作还会继续进行，直至判断所述电抗器无故障发生时所述保护机制才会停止。

本发明实施例提出的电抗器故障识别方法，根据电抗器运行中绕组两个电抗分支电流的特点，采用了电流平衡法来反映故障特征。同时结合电抗器稳态影响因素以及突变量、CT饱和这两个常见的暂态影响因素，提出了综合判据的整定方法。另外，考虑到双电抗分支电流峰值不一致的情况，提出了峰值检测方法。为了防止CT异常或者断线导致匝间故障保护误动，还配置了CT异常或者断线判别方法。最后，对确定为发生故障的电抗器启动对应的保护机制。通过以上措施可以保证电抗器的匝间故障能够被迅速、准确、可靠地被识别，然后及时触发相应的保护机制，排除所述电抗器的故障，保证电力系统的稳定运行。

实施例四

本实施例提供了一种电抗器故障的识别装置，参见图3，该装置包括：

第一获取模块301，用于获取电抗器在当前周期内的第一电抗分支电流i和第二电抗分支电流j，所述当前周期的时长为T秒；

第二获取模块302，用于获取所述第一获取模块301获取的第一电抗分支电流i在当前周期内对时间的第一绝对积分获取所述第一获取模块获取的第二电抗分支电流j在当前周期内对时间的第二绝对积分

第三获取模块303，用于根据所述第一获取模块301获取的第一电抗分支电流i和所述第一获取模块获取的第二电抗分支电流j获取所述当前周期内的第一触发系数I_set；

第四获取模块304，用于获取所述第二获取模块302获取的第一绝对积分S₁与所述第二绝对积分S₂的绝对积分差|S₁-S₂|；

第一判断模块305，用于判断所述第四获取模块304获取的绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第三获取模块获取的第一触发系数I_set，若是，则继续由第五获取模块306操作；

第五获取模块306，用于根据所述第一获取模块301获取的第一电抗分支电流i和所述第二电抗分支电流j获取所述当前周期内的第二触发系数ε；

第二判断模块307，用于判断所述第四获取模块304获取的绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第五获取模块306获取的第二触发系数ε，若是，通过故障确定模块313确定所述电抗器故障，或继续由第六获取模块308操作；

第六获取模块308，用于获取所述第一获取模块301获取的第一电抗分支电流i在当前周期内的第一绝对峰值I_max，获取所述第一获取模块301获取的第二电抗分支电流j在当前周期内的第二绝对峰值J_max，并获取所述第一绝对峰值I_max与所述第二绝对峰值J_max中的最大值max(I_max,J_max)；

第七获取模块309，用于获取所述第六获取模块308获取的第一绝对峰值I_max与所述第二绝对峰值J_max的绝对峰值差|I_max-J_max|；

第八获取模块310，用于获取第一系数l₁，并结合所述第六获取模块308获取的最大值max(I_max,J_max)获取当前周期内第三触发系数η＝l₁·max(I_max,J_max)；

第三判断模块311，用于判断所述第七获取模块309获取的绝对峰值差|I_max-J_max|是否大于所述第八获取模块310获取的第三触发系数η，若是，则继续由第四判断模块操作；

第四判断模块312，用于判断当前周期内所述电抗器中的电流互感器CT是否出现电流突降或所述电抗器的本侧三相电路中至少有一相电路电流为零且所述电抗器的对侧电流无变化，若是，通过故障确定模块313确定所述电抗器发生故障；

故障确定模块313，用于确定电抗器发生故障。

需要说明的是，上述实施例中的第六获取模块308、第七获取模块309、第八获取模块310、第三判断模块311、第四判断模块312为可选模块，本领域技术人员在实施本发明时，可根据实际需要确定是否要在识别装置中包括上述模块，本发明对此不作限制。

实施例五

本实施例提供了一种电抗器故障的识别装置，参见图4，该装置包括：

第一获取模块401，用于在当前周期内每隔τ秒同时采集一次所述电抗器的第一电抗分支电流i_k和第二电抗分支电流j_k，得到第一电抗分支电流数组{i_k}和第二电抗分支电流数组{j_k}；其中，

第二获取模块402，用于获取所述第一电抗分支电流i_k在当前周期内对时间的第一绝对积分获取所述第二电抗分支电流j在当前周期内对时间的第二绝对积分 $S_2=\underset{k=1}{\overset{\frac{T}{\mathrm{\τ}}}{\mathrm{\Σ}}}\left|j_k\right|\·\mathrm{\τ};$ 其中， $k=\mathrm{1,2,3},...,\frac{T}{\mathrm{\τ}};$

第三获取模块403，用于：根据所述第二获取模块402获取的第一绝对积分S₁和第二绝对积分S₂获取所述第一电抗分支和所述第二电抗分支的电流平均值 $I_n=\frac{S_1+S_2}{2T};$

获取第二系数l₂；

根据所述电流平均值I_n和所述第二系数l₂获取所述第一触发系数获I_set＝l₂·I_n；

第四获取模块404，用于获取所述第二获取模块402获取的第一绝对积分S₁与所述第二绝对积分S₂的绝对积分差|S₁-S₂|；

第一判断模块405，用于判断所述第四获取模块404获取的绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第三获取模块获取的第一触发系数I_set，若是，则继续由第五获取模块406操作；

第五获取模块406，用于：

根据所述第一获取模块401获取的第一电抗分支电流数组{i_k}计算所述第一电抗分支的电流差分Δi_K＝i_K-i_K-1，得到所述第一电抗分支电流差分数组{Δi_K}；

根据所述第一获取模块401获取的第二电抗分支电流数组{j_k}计算所述第二电抗分支的电流差分Δj_K＝j_K-j_K-1，得到所述第二电抗分支电流差分数组{Δj_K}；

根据所述第一电抗分支电流差分数组{Δi_K}获取所述第一电抗分支的电流突变量 $Q_1=\underset{K=1}{\overset{\frac{T}{\mathrm{\τ}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\left|\mathrm{\Δ}{i}_K\right|;$

根据所述第二电抗分支电流差分数组{Δj_K}获取所述第二电抗分支的电流突变量 $Q_2=\underset{K=1}{\overset{\frac{T}{\mathrm{\τ}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\left|\mathrm{\Δ}{j}_K\right|;$

获取第三系数l₃，所述第三系数l₃等于所述第一电抗分支的电流突变量Q₁和所述第二电抗分支的电流突变量Q₂中的最大值，即l₃＝max(Q₁,Q₂)；

根据所述第一电抗分支电流差分数组{Δi_K}计算所述第一电抗分支电流的第三绝对积分 $S_3=\underset{K=1}{\overset{\frac{T}{\mathrm{\τ}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\left|i_K\right|;$

根据所述第二电抗分支电流差分数组{Δj_K}计算所述第二电抗分支电流的第四绝对积分 $S_4=\underset{K=1}{\overset{\frac{T}{\mathrm{\τ}}-1}{\mathrm{\Σ}}}\left|j_K\right|;$

获取第四系数l₄，所述第四系数l₄等于所述第三绝对积分S₃和所述第四绝对积分S₄中的最大值，即l₄＝max(S₃,S₄)；

获取制动系数l₅、突变量系数l₆和饱和系数l₇；

获取第二触发标准系数ε_gd；

结合所述第二触发标准系数ε_gd、所述制动系数l₅、所述突变量系数l₆、所述饱和系数l₇、所述第一绝对积分S₁、所述第二绝对积分S₂、所述第四系数l4和所述第三系数l₃获取所述第二触发系数ε＝ε_gd+l₅·max(S₁,S₂)+max(l₆·l₃,l₇·l₄)；其中， $k=\mathrm{1,2,3},...,\frac{T}{\mathrm{\τ}},$ $K=\mathrm{1,2,3},...,\frac{T}{\mathrm{\τ}}-1;$

第二判断模块407，用于判断所述第四获取模块404获取的绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第五获取模块406获取的第二触发系数ε，若是，则继续由第六获取模块408操作；

第六获取模块408，用于获取所述第一获取模块401获取的第一电抗分支电流i在当前周期内的第一绝对峰值I_max，获取所述第一获取模块401获取的第二电抗分支电流j在当前周期内的第二绝对峰值J_max，并获取所述第一绝对峰值I_max与所述第二绝对峰值J_max中的最大值max(I_max,J_max)；

第七获取模块409，用于获取所述第六获取模块408获取的第一绝对峰值I_max与所述第二绝对峰值J_max的绝对峰值差|I_max-J_max|；

第八获取模块410，用于获取第一系数l₁，并结合所述第六获取模块408获取的最大值max(I_max,J_max)获取当前周期内第三触发系数η＝l₁·max(I_max,J_max)；

第三判断模块411，用于判断所述第七获取模块409获取的绝对峰值差|I_max-J_max|是否大于所述第八获取模块410获取的第三触发系数η，若是，则继续由第四判断模块操作；

第四判断模块412，用于判断当前周期内所述电抗器中的电流互感器CT是否出现电流突降或所述电抗器的本侧三相电路中至少有一相电路电流为零且所述电抗器的对侧电流无变化，若是，通过故障确定模块413确定所述电抗器发生故障；

故障确定模块413，用于确定电抗器故障；

保护模块414，用于对被所述第四判断模块412确定为发生故障的电抗器启动对应的保护机制。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电抗器故障的识别方法，其特征在于，所述方法包括：

获取电抗器在当前周期内的第一电抗分支电流i和第二电抗分支电流j，所述当前周期的时长为T秒，其中i、j的绝对值大于零；

获取所述第一电抗分支电流i在当前周期内对时间的第一绝对积分 获取所述第二电抗分支电流j在当前周期内对时间的第二绝对积分

根据所述第一电抗分支电流i和所述第二电抗分支电流j获取所述当前周期内的第一触发系数I_set；

获取所述第一绝对积分S₁与所述第二绝对积分S₂的绝对积分差|S₁-S₂|；

判断所述绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第一触发系数I_set，若是，则执行下一步；

根据所述第一电抗分支电流i和所述第二电抗分支电流j获取所述当前周期内的第二触发系数ε；

判断所述绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第二触发系数ε，若是，则执行下一步；

确定所述电抗器发生故障。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第二触发系数ε，若是，则执行下一步之后，所述确定所述电抗器发生故障之前还包括：

获取所述第一电抗分支电流i在当前周期内的第一绝对峰值I_max，获取所述第二电抗分支电流j在当前周期内的第二绝对峰值J_max，并获取所述第一绝对峰值I_max与所述第二绝对峰值J_max中的最大值max(I_max,J_max)；

获取所述第一绝对峰值I_max与所述第二绝对峰值J_max的绝对峰值差|I_max-J_max | ；

获取所述最大值max(I_max,J_max)的第一系数l₁，并结合所述最大值max(I_max,J_max)获取当前周期内第三触发系数η＝l₁·max(I_max,J_max)；

判断所述绝对峰值差|I_max-J_max|是否大于所述第三触发系数η，若是，则执行 下一步；

判断当前周期内所述电抗器中的电流互感器CT是否出现电流突降或所述电抗器的本侧三相电路中至少有一相电路电流为零且所述电抗器的对侧电流无变化，若是，则执行下一步。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对确定为发生故障的电抗器启动对应的保护机制。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述获取电抗器在当前周期内的第一电抗分支电流i和第二电抗分支电流j，具体为：

在当前周期内每隔τ秒同时采集一次所述电抗器的第一电抗分支电流i和第二电抗分支电流j，得到第一电抗分支电流数组{i_k}和第二电抗分支电流数组{j_k}；其中，

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一电抗分支电流i在当前周期内对时间的第一绝对积分获取所述第二电抗分支电流j在当前周期内对时间的第二绝对积分具体为：

获取所述第一电抗分支电流i在当前周期内对时间的第一绝对积分 获取所述第二电抗分支电流j在当前周期内对时间的第二绝对积分 其中，

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一电抗分支电流i和所述第二电抗分支电流j获取所述当前周期内的第一触发系数获I_set具体包括：

根据所述第一绝对积分S₁和所述第二绝对积分S₂获取所述第一电抗分支和所述第二电抗分支的电流平均值

获取所述电流平均值I_n的第二系数l₂；

根据所述电流平均值I_n和所述第二系数l₂获取所述第一触发系数I_set＝l₂·I_n。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一电抗分支电流i和所述第二电抗分支电流j获取所述当前周期内的第二触发系数ε具体包括：

根据所述第一电抗分支电流数组{i_k}计算所述第一电抗分支的电流差分Δi_K＝i_K-i_K-1，得到所述第一电抗分支电流差分数组{Δi_K}；

根据所述第二电抗分支电流数组{j_k}计算所述第二电抗分支的电流差分Δj_K＝j_K-j_K-1，得到所述第二电抗分支电流差分数组{Δj_K}；

根据所述第一电抗分支电流差分数组{Δi_K}获取所述第一电抗分支的电流突变量

根据所述第二电抗分支电流差分数组{Δj_K}获取所述第二电抗分支的电流突变量

获取第三系数l₃，所述第三系数l₃等于所述第一电抗分支的电流突变量Q₁和所述第二电抗分支的电流突变量Q₂中的最大值，即l₃＝max(Q₁,Q₂)；

根据所述第一电抗分支电流差分数组{Δi_K}计算所述第一电抗分支电流的第三绝对积分

根据所述第二电抗分支电流差分数组{Δj_K}计算所述第二电抗分支电流的第四绝对积分

获取第四系数l₄，所述第四系数l₄等于所述第三绝对积分S₃和所述第四绝对积分S₄中的最大值，即l₄＝max(S₃,S₄)；

获取制动系数l₅、突变量系数l₆和饱和系数l₇；

获取第二触发标准系数ε_gd；

结合所述第二触发标准系数ε_gd、所述制动系数l₅、所述突变量系数l₆、所述饱和系数l₇、所述第一绝对积分S₁、所述第二绝对积分S₂、所述第四系数l₄和所述第三系数l₃获取所述第二触发系数ε＝ε_gd+l₅·max(S₁,S₂)+max(l₆·l₃,l₇·l₄)；

其中，

8.一种电抗器的故障识别装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取电抗器在当前周期内的第一电抗分支电流i和第二电抗分支电流j，所述当前周期的时长为T秒，所述i、j的绝对值大于零；

第二获取模块，用于获取所述第一获取模块获取的第一电抗分支电流i在当前周期内对时间的第一绝对积分获取所述第一获取模块获取的第二电抗分支电流j在当前周期内对时间的第二绝对积分

第三获取模块，用于根据所述第一获取模块获取的第一电抗分支电流i和所述第一获取模块获取的第二电抗分支电流j获取所述当前周期内的第一触发系数I_set；

第四获取模块，用于获取所述第二获取模块获取的第一绝对积分S₁与所述第二绝对积分S₂的绝对积分差|S₁-S₂|；

第一判断模块，用于判断所述第四获取模块获取的绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第三获取模块获取的第一触发系数I_set，若是，则继续由第五获取模块操作；

第五获取模块，用于根据所述第一获取模块获取的第一电抗分支电流i和所述第二电抗分支电流j获取所述当前周期内的第二触发系数ε；

第二判断模块，用于判断所述第四获取模块获取的绝对积分差|S₁-S₂|是否大于所述第五获取模块获取的第二触发系数ε，若是，通过故障确定模块确定所述电抗器故障；

故障确定模块，用于确定所述电抗器发生故障。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第六获取模块，用于获取所述第一获取模块获取的第一电抗分支电流i在当前周期内的第一绝对峰值I_max，获取所述第一获取模块获取的第二电抗分支电流j在当前周期内的第二绝对峰值J_max，并获取所述第一绝对峰值I_max与所述第二绝对峰值J_max中的最大值max(I_max,J_max)；

第七获取模块，用于获取所述第六获取模块获取的第一绝对峰值I_max与所述第二绝对峰值J_max的绝对峰值差|I_max-J_max|；

第八获取模块，用于获取所述最大值max(I_max,J_max)的第一系数l₁，并结合所述第六获取模块获取的最大值max(I_max,J_max)获取当前周期内第三触发系数η＝l₁·max(I_max,J_max)；

第三判断模块，用于判断所述第七获取模块获取的绝对峰值差|I_max-J_max|是否大于所述第八获取模块获取的第三触发系数η，若是，则继续由第四判断模块 操作；

第四判断模块，用于判断当前周期内所述电抗器中的电流互感器CT是否出现电流突降或所述电抗器的本侧三相电路中至少有一相电路电流为零且所述电抗器的对侧电流无变化，若是，通过故障确定模块确定所述电抗器发生故障。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块具体用于：

在当前周期内每隔τ秒同时采集一次所述电抗器的第一电抗分支电流i和第二电抗分支电流j，得到第一电抗分支电流数组{i_k}和第二电抗分支电流数组{j_k}；其中，

所述第二获取模块具体用于：

获取所述第一电抗分支电流i在当前周期内对时间的第一绝对积分 获取所述第二电抗分支电流j在当前周期内对时间的第二绝对积分 其中，

所述第三获取模块具体用于：

根据所述第一绝对积分S₁和所述第二绝对积分S₂获取所述第一电抗分支和所述第二电抗分支的电流平均值

获取第二系数l₂；

根据所述电流平均值I_n和所述第二系数l₂获取所述第一触发系数I_set＝l₂·I_n。