CN108365597A - 一种晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断方法及系统 - Google Patents

一种晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断方法及系统。在串联变压器区外故障情况下，串联变压器的零序差动电流很小，高灵敏度采样值零序差动保护判据以及故障诊断判据均不成立，串联变压器匝间故障诊断方法诊断为区外故障。串联变压器区内匝间故障且TBS快速动作情况下，串联变压器的制动电流很小，且前5ms的采样差分值零序差动电流的绝对值的积分值大于后5ms，两判据均成立，串联变压器匝间故障诊断方法可靠诊断为串联变压器匝间故障。本发明能够在TBS动作情况下准确判断出变压器故障，解决现有串联变压器保护在TBS动作情况下灵敏度不足从而无法诊断TBS动作是否由串联变压器故障引起的问题。

Description

一种晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断方 法及系统
技术领域
本发明涉及电气技术领域，并且更具体地，涉及一种晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断方法及系统。
背景技术
统一潮流控制器(unified power flow controller，UPFC)为迄今为止功能最全面的新一代柔性交流输电设备能分别或同时实现并联补偿、串联补偿、移相和端电压调节等多种基本功能，其在实际工程中的应用具有较为明显的技术优势，应用前景广阔。
串联变压器是UPFC的重要组成部分，其阀侧绕组通过引线与串联侧换流器相连，网侧绕组直接串入输电线路，给线路注入幅值和相角均可控的电压矢量，从而实现潮流的控制功能。晶闸管旁路开关(thyristor bypass switch，TBS)接于串联变压器阀侧绕组之间，其作用是在换流器故障时，迅速隔离换流器，保证交流系统不受故障影响；在交流系统故障时，迅速旁路串联变压器，保证换流器不受冲击。当串联变压器阀侧引线电流超过整定值，UPFC快速过流保护动作，在1-2ms内快速闭合TBS，在40ms以内闭合串联变压器网侧、阀侧开关，提高系统可靠性。
目前串联变压器匝间故障配置纵联差动保护，当网侧电流与折算至网侧的阀侧电流的相量和大于启动门槛且满足动作特性时，保护立即动作出口，闭合串联变压器网侧、阀侧开关。当串联变压器匝间故障导致UPFC快速过流保护动作时，TBS在1-2ms内快速闭合，纵联差动保护灵敏度不足。UPFC快速过流保护动作也将闭合串联变压器网侧、阀侧开关，但是无法诊断是否由串联变压器故障引起。为了能够在TBS动作情况下准确判断出变压器故障，便于开展后续检修工作，有必要提出一种串联变压器匝间故障诊断方法予以补充。
发明内容
本发明提供了一种晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断方法及系统，以解决无法在TBS动作情况下准确判断出变压器故障的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断方法，所述方法包括：
分别计算第一预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；
分别计算第二预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；
计算串联变压器的网侧绕组、阀侧绕组和平衡绕组分别在第一预设时间段内的采样值零序电流、在第一预设时间段内的采样差分值零序电流以及在第二预设时间段内的采样差分值零序电流；
分别计算串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第一预设时间段内的采样值零序电流、在第一预设时间段内的采样差分值零序电流以及在第二预设时间段内的差分值零序电流；
分别计算第一预设时间段内的比例系数和差分比例系数以及第二预设时间段内的差分比例系数；
分别计算第一预设时间段内的采样值零序差动电流的绝对值的积分值、采样值制动电流的绝对值的积分值、采样差分值零序差动电流的绝对值的积分值和采样差分值制动电流的绝对值的积分值以及第二预设时间段内的采样差分值零序差动电流的绝对值的积分值和采样差分值制动电流的绝对值的积分值；
根据高灵敏度采样值零序差动保护判断依据和变压器故障诊断依据对串联变压器匝间故障进行诊断。
优选地，其中所述第一预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值的计算公式分别为：
idlineA(t)＝ilineA(t)-ilineA(t-Δt)，
idlineB(t)＝ilineB(t)-ilineB(t-Δt)，
idlineC(t)＝ilineC(t)-ilineC(t-Δt)，
idvalveA(t)＝ivalveA(t)-ivalveA(t-Δt)，
idvalveB(t)＝ivalveB(t)-ivalveB(t-Δt)，
idvalveC(t)＝ivalveC(t)-ivalveC(t-Δt)，
idturnA(t)＝iturnA(t)-iturnA(t-Δt)，
idturnB(t)＝iturnB(t)-iturnB(t-Δt)，
idturnC(t)＝iturnC(t)-iturnC(t-Δt)，
其中，Δt为采样步长，idlineA(t)、idlineB(t)和idlineC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值；idvalveA(t)、idvalveB(t)和idvalveC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值；idturnA(t)、idturnB(t)和idturnC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；ilineA(t)、ilineB(t)和ilineC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样一次值；ivalveA(t)、ivalveB(t)和ivalveC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样一次值；iturnA(t)、iturnB(t)和iturnC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样一次值。
优选地，其中第二预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值的计算公式分别为：
i′dlineA(t)＝i′lineA(t)-i′lineA(t-Δt),
i′dlineB(t)＝i′lineB(t)-i′lineB(t-Δt),
i′dlineC(t)＝i′lineC(t)-i′lineC(t-Δt),
i′dvalveA(t)＝i′valveA(t)-i′valveA(t-Δt)，
i′dvalveB(t)＝i′valveB(t)-i′valveB(t-Δt)，
i′dvalveC(t)＝i′valveC(t)-i′valveC(t-Δt)，
i′dturnA(t)＝i′turnA(t)-i′turnA(t-Δt)，
i′dturnB(t)＝i′turnB(t)-i′turnB(t-Δt)，
i′dturnC(t)＝i′turnC(t)-i′turnC(t-Δt)，
其中，Δt为采样步长，i′dlineA(t)、i′dlineB(t)和i′dlineC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值；i′dvalveA(t)、i′dvalveB(t)和i′dvalveC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值；i′dturnA(t)、i′dturnB(t)和i′dturnC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；i′lineA(t)、i′lineB(t)和idlineC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样一次值；i′valveA(t)、i′valveB(t)和i′valveC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样一次值；i′turnA(t)、i′turnB(t)和i′turnC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样一次值。
优选地，其中所述第一预设时间段内的比例系数和差分比例系数以及第二预设时间段内的差分比例系数计算公式分别为：
其中，K2为第一预设时间段内的比例系数；Kd2为第一预设时间段内的差分比例系数；K’d2为第二预设时间段内的差分比例系数；3imin0为第一预设时间段内的最小中间量；3imax0为第一预设时间段内的最大中间量；3idmin0为第一预设时间段内的最小差分中间量；3idmax0为第一预设时间段内的最大差分中间量；3i’dmin0为第二预设时间段内的最小差分中间量；3i’dmax0为第二预设时间段内的最大差分中间量。
优选地，其中
若|3iturn0|＞|3iLV0|，则3imax0＝3iturn0，3imin0＝3iLV0；反之，3imax0＝3iLV0，3imin0＝3iturn0；
若|3idturn0|＞|3idLV0|，则3idmax0＝3idturn0，3idmin0＝3idLV0；反之，3idmax0＝3idLV0，3idmin0＝3idturn0；
若|3i'dturn0|＞|3i'dLV0|，则3i'dmax0＝3i'dturn0，3i'dmin0＝3i'dLV0；反之，3i'dmax0＝3i'dLV0，3i'dmin0＝3i'dturn0；
其中，3iturn0为串联变压器的平衡绕组在第一预设时间段内的采样值零序电流；3idturn0为串联变压器的平衡绕组在第一预设时间段内的采样差分值零序电流；3i’dturn0为串联变压器的平衡绕组在第二预设时间段内的采样差分值零序电流；3iLV0为串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第一预设时间段内的采样值零序电流；3idLV0为串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第一预设时间段内的采样差分值零序电流；3i’dLV0为串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第二预设时间段内的采样差分值零序电流。
优选地，其中
第一预设时间段内的采样值零序差动电流的计算公式为：
3iΣ0＝3iturn0+3iLV0；
第一预设时间段内的采样值制动电流的计算公式为：
iΔ0＝K2·3imax0-3imin0；
第一预设时间段内的采样差分值零序差动电流的计算公式为：
3idΣ0＝3idturn0+3idLV0；
第一预设时间段内的采样差分值制动电流的计算公式为：
idΔ0＝Kd2·3idmax0-3idmin0；
第二预设时间段内的采样差分值零序差动电流的计算公式为：
3i'dΣ0＝3i'dturn0+3i'dLV0；
第二预设时间段内的采样差分值制动电流的计算公式为：
i'dΔ0＝K'd2·3i'dmax0-3i'dmin0。
优选地，其中所述根据高灵敏度采样值零序差动保护判断依据和变压器故障诊断依据对串联变压器匝间故障进行诊断，包括：
步骤1，将第一预设时间段内的采样值零序差动电流的绝对值的积分值Σ|3iΣ0|和预设启动电流值Iset进行比较，
若Σ|3iΣ0|＜Iset，则为串联变压器区外故障；
若Σ|3iΣ0|≥Iset，进入步骤2；
步骤2，将Σ|3iΣ0|和K1·Σ|iΔ0|进行比较，
若Σ|3iΣ0|＜K1·Σ|iΔ0|，则诊断为串联变压器区外故障；
若Σ|3iΣ0|≥K1·Σ|iΔ0|，进入步骤3；
步骤3，将Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|和K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)进行比较，
若Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|＞K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)，则诊断为变压器匝间故障；
若Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|＜K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)，则诊断为串联变压器区外故障；
其中，制动系数差分制动系数 为采集故障前网侧绕组两端的纵向电压，线性比例系数λ1＞0，λ2＞0，λ3＞0，λ4＞0。
优选地，其中所述第一预设时间段为故障前1ms至故障后4ms；所述第二预设时间段为故障后4ms至9ms。
根据本发明的另一个方面，提供了一种晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断系统，所述系统包括：
第一计算模块，用于分别计算第一预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；
第二计算模块，用于分别计算第二预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；
第三计算模块，用于计算串联变压器的网侧绕组、阀侧绕组和平衡绕组分别在第一预设时间段内的采样值零序电流、在第一预设时间段内的采样差分值零序电流以及在第二预设时间段内的采样差分值零序电流；
第四计算模块，用于分别计算串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第一预设时间段内的采样值零序电流、在第一预设时间段内的采样差分值零序电流以及在第二预设时间段内的差分值零序电流；
比例系数计算模块，用于分别计算第一预设时间段内的比例系数和差分比例系数以及第二预设时间段内的差分比例系数；
积分值计算模块，用于分别计算第一预设时间段内的采样值零序差动电流的绝对值的积分值、采样值制动电流的绝对值的积分值、采样差分值零序差动电流的绝对值的积分值和采样差分值制动电流的绝对值的积分值以及第二预设时间段内的采样差分值零序差动电流的绝对值的积分值和采样差分值制动电流的绝对值的积分值；
故障诊断模块，用于根据高灵敏度采样值零序差动保护判断依据和变压器故障诊断依据对串联变压器匝间故障进行诊断。
优选地，其中在所述第一计算模块中，第一预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值的计算公式分别为：
idlineA(t)＝ilineA(t)-ilineA(t-Δt)，
idlineB(t)＝ilineB(t)-ilineB(t-Δt)，
idlineC(t)＝ilineC(t)-ilineC(t-Δt)，
idvalveA(t)＝ivalveA(t)-ivalveA(t-Δt)，
idvalveB(t)＝ivalveB(t)-ivalveB(t-Δt)，
idvalveC(t)＝ivalveC(t)-ivalveC(t-Δt)，
idturnA(t)＝iturnA(t)-iturnA(t-Δt)，
idturnB(t)＝iturnB(t)-iturnB(t-Δt)，
idturnC(t)＝iturnC(t)-iturnC(t-Δt)，
其中，Δt为采样步长，idlineA(t)、idlineB(t)和idlineC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值；idvalveA(t)、idvalveB(t)和idvalveC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值；idturnA(t)、idturnB(t)和idturnC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；ilineA(t)、ilineB(t)和ilineC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样一次值；ivalveA(t)、ivalveB(t)和ivalveC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样一次值；iturnA(t)、iturnB(t)和iturnC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样一次值。
优选地，其中在所述第二计算模块中，第二预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值的计算公式分别为：
i′dlineA(t)＝i′lineA(t)-i′lineA(t-Δt),
i′dlineB(t)＝i′lineB(t)-i′lineB(t-Δt),
i′dlineC(t)＝i′lineC(t)-i′lineC(t-Δt),
i′dvalveA(t)＝i′valveA(t)-i′valveA(t-Δt)，
i′dvalveB(t)＝i′valveB(t)-i′valveB(t-Δt)，
i′dvalveC(t)＝i′valveC(t)-i′valveC(t-Δt)，
i′dturnA(t)＝i′turnA(t)-i′turnA(t-Δt)，
i′dturnB(t)＝i′turnB(t)-i′turnB(t-Δt)，
i′dturnC(t)＝i′turnC(t)-i′turnC(t-Δt)，
其中，Δt为采样步长，i′dlineA(t)、i′dlineB(t)和i′dlineC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值；i′dvalveA(t)、i′dvalveB(t)和i′dvalveC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值；i′dturnA(t)、i′dturnB(t)和i′dturnC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；i′lineA(t)、i′lineB(t)和idlineC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样一次值；i′valveA(t)、i′valveB(t)和i′valveC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样一次值；i′turnA(t)、i′turnB(t)和i′turnC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样一次值。
优选地，其中在所述比例系数计算模块中，第一预设时间段内的比例系数和差分比例系数以及第二预设时间段内的差分比例系数计算公式分别为：
其中，K2为第一预设时间段内的比例系数；Kd2为第一预设时间段内的差分比例系数；K’d2为第二预设时间段内的差分比例系数；3imin0为第一预设时间段内的最小中间量；3imax0为第一预设时间段内的最大中间量；3idmin0为第一预设时间段内的最小差分中间量；3idmax0为第一预设时间段内的最大差分中间量；3i’dmin0为第二预设时间段内的最小差分中间量；3i’dmax0为第二预设时间段内的最大差分中间量。
优选地，其中
若|3iturn0|＞|3iLV0|，则3imax0＝3iturn0，3imin0＝3iLV0；反之，3imax0＝3iLV0，3imin0＝3iturn0；
若|3idturn0|＞|3idLV0|，则3idmax0＝3idturn0，3idmin0＝3idLV0；反之，3idmax0＝3idLV0，3idmin0＝3idturn0；
若|3i'dturn0|＞|3i'dLV0|，则3i'dmax0＝3i'dturn0，3i'dmin0＝3i'dLV0；反之，3i'dmax0＝3i'dLV0，3i'dmin0＝3i'dturn0；
其中，3iturn0为串联变压器的平衡绕组在第一预设时间段内的采样值零序电流；3idturn0为串联变压器的平衡绕组在第一预设时间段内的采样差分值零序电流；3i’dturn0为串联变压器的平衡绕组在第二预设时间段内的采样差分值零序电流；3iLV0为串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第一预设时间段内的采样值零序电流；3idLV0为串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第一预设时间段内的采样差分值零序电流；3i’dLV0为串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第二预设时间段内的采样差分值零序电流。
优选地，其中
第一预设时间段内的采样值零序差动电流的计算公式为：
3iΣ0＝3iturn0+3iLV0；
第一预设时间段内的采样值制动电流的计算公式为：
iΔ0＝K2·3imax0-3imin0；
第一预设时间段内的采样差分值零序差动电流的计算公式为：
3idΣ0＝3idturn0+3idLV0；
第一预设时间段内的采样差分值制动电流的计算公式为：
idΔ0＝Kd2·3idmax0-3idmin0；
第二预设时间段内的采样差分值零序差动电流的计算公式为：
3i'dΣ0＝3i'dturn0+3i'dLV0；
第二预设时间段内的采样差分值制动电流的计算公式为：
i'dΔ0＝K'd2·3i'dmax0-3i'dmin0。
优选地，其中所述故障诊断模块，根据高灵敏度采样值零序差动保护判断依据和变压器故障诊断依据对串联变压器匝间故障进行诊断，包括：
第一诊断单元，用于将第一预设时间段内的采样值零序差动电流的绝对值的积分值Σ|3iΣ0|和预设启动电流值Iset进行比较，
若Σ|3iΣ0|＜Iset，则为串联变压器区外故障；
若Σ|3iΣ0|≥Iset，进入第二诊断单元；
第二诊断单元，用于将Σ|3iΣ0|和K1·Σ|iΔ0|进行比较，
若Σ|3iΣ0|＜K1·Σ|iΔ0|，则诊断为串联变压器区外故障；
若Σ|3iΣ0|≥K1·Σ|iΔ0|，进入第三诊断单元；
第三诊断单元，用于将Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|和K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)进行比较，
若Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|＞K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)，则诊断为变压器匝间故障；
若Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|＜K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)，则诊断为串联变压器区外故障；
其中，制动系数差分制动系数 为采集故障前网侧绕组两端的纵向电压，线性比例系数λ1＞0，λ2＞0，λ3＞0，λ4＞0。
优选地，其中所述第一预设时间段为故障前1ms至故障后4ms；所述第二预设时间段为故障后4ms至9ms。
本发明提供了一种晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断方法及系统，基于串联变压器的网侧绕组、阀侧绕组以及平衡绕组零序电流构成的晶闸管旁路开关快速闭合后对串联变压器匝间故障进行诊断，能够在TBS动作情况下准确判断出变压器故障，解决现有串联变压器保护在TBS动作情况下灵敏度不足从而无法诊断TBS动作是否由串联变压器故障引起的问题。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断方法100的流程图；
图2为现有的统一潮流控制器UPFC的示意图；以及
图3为根据本发明实施方式的晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断系统300的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的模块/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断方法100的流程图。如图1所示，本发明实施方式提供的晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断方法基于串联变压器的网侧绕组、阀侧绕组以及平衡绕组零序电流构成的晶闸管旁路开关快速闭合后对串联变压器匝间故障进行诊断，能够在TBS动作情况下准确判断出变压器故障，解决现有串联变压器保护在TBS动作情况下灵敏度不足从而无法诊断TBS动作是否由串联变压器故障引起的问题。
图2为现有的统一潮流控制器UPFC的示意图。如图2所示，统一潮流控制器UPFC主回路由两个共用直流侧电容的电压源换流器组成，串联换流器通过串联变压器串联接入系统，并联换流器通过并联变压器并联接入系统。TBS接于串联变压器阀侧绕组两端，QF1、QF2为串联变压器的网侧、阀侧开关，Zpq为线路PQ的阻抗。
本发明实施方式提供的晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断方法100从步骤101处开始。在步骤101分别计算第一预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值。
优选地，其中所述第一预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值的计算公式分别为：
idlineA(t)＝ilineA(t)-ilineA(t-Δt)，
idlineB(t)＝ilineB(t)-ilineB(t-Δt)，
idlineC(t)＝ilineC(t)-ilineC(t-Δt)，
idvalveA(t)＝ivalveA(t)-ivalveA(t-Δt)，
idvalveB(t)＝ivalveB(t)-ivalveB(t-Δt)，
idvalveC(t)＝ivalveC(t)-ivalveC(t-Δt)，
idturnA(t)＝iturnA(t)-iturnA(t-Δt)，
idturnB(t)＝iturnB(t)-iturnB(t-Δt)，
idturnC(t)＝iturnC(t)-iturnC(t-Δt)，
其中，Δt为采样步长，idlineA(t)、idlineB(t)和idlineC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值；idvalveA(t)、idvalveB(t)和idvalveC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值；idturnA(t)、idturnB(t)和idturnC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；ilineA(t)、ilineB(t)和ilineC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样一次值；ivalveA(t)、ivalveB(t)和ivalveC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样一次值；iturnA(t)、iturnB(t)和iturnC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样一次值。
优选地，在步骤102分别计算第二预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值。
优选地，其中第二预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值的计算公式分别为：
i′dlineA(t)＝i′lineA(t)-i′lineA(t-Δt)，
i′dlineB(t)＝i′lineB(t)-i′lineB(t-Δt)，
i′dlineC(t)＝i′lineC(t)-i′lineC(t-Δt)，
i′dvalveA(t)＝i′valveA(t)-i′valveA(t-Δt)，
i′dvalveB(t)＝i′valveB(t)-i′valveB(t-Δt)，
i′dvalveC(t)＝i′valveC(t)-i′valveC(t-Δt)，
i′dturnA(t)＝i′turnA(t)-i′turnA(t-Δt)，
i′dturnB(t)＝i′turnB(t)-i′turnB(t-Δt)，
i′dturnC(t)＝i′turnC(t)-i′turnC(t-Δt)，
其中，Δt为采样步长，i′dlineA(t)、i′dlineB(t)和i′dlineC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值；i′dvalveA(t)、i′dvalveB(t)和i′dvalveC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值；i′dturnA(t)、i′dturnB(t)和i′dturnC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；i′lineA(t)、i′lineB(t)和idlineC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样一次值；i′valveA(t)、i′valveB(t)和i′valveC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样一次值；i′turnA(t)、i′turnB(t)和i′turnC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样一次值。
优选地，在步骤103计算串联变压器的网侧绕组、阀侧绕组和平衡绕组分别在第一预设时间段内的采样值零序电流、在第一预设时间段内的采样差分值零序电流以及在第二预设时间段内的采样差分值零序电流。
优选地，在步骤104分别计算串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第一预设时间段内的采样值零序电流、在第一预设时间段内的采样差分值零序电流以及在第二预设时间段内的差分值零序电流。
优选地，在步骤105分别计算第一预设时间段内的比例系数和差分比例系数以及第二预设时间段内的差分比例系数。
优选地，其中所述第一预设时间段内的比例系数和差分比例系数以及第二预设时间段内的差分比例系数计算公式分别为：
其中，K2为第一预设时间段内的比例系数；Kd2为第一预设时间段内的差分比例系数；K’d2为第二预设时间段内的差分比例系数；3imin0为第一预设时间段内的最小中间量；3imax0为第一预设时间段内的最大中间量；3idmin0为第一预设时间段内的最小差分中间量；3idmax0为第一预设时间段内的最大差分中间量；3i’dmin0为第二预设时间段内的最小差分中间量；3i’dmax0为第二预设时间段内的最大差分中间量。
优选地，其中
若|3iturn0|＞|3iLV0|，则3imax0＝3iturn0，3imin0＝3iLV0；反之，3imax0＝3iLV0，3imin0＝3iturn0；
若|3idturn0|＞|3idLV0|，则3idmax0＝3idturn0，3idmin0＝3idLV0；反之，3idmax0＝3idLV0，3idmin0＝3idturn0；
若|3i'dturn0|＞|3i'dLV0|，则3i'dmax0＝3i'dturn0，3i'dmin0＝3i'dLV0；反之，3i'dmax0＝3i'dLV0，3i'dmin0＝3i'dturn0；
其中，3iturn0为串联变压器的平衡绕组在第一预设时间段内的采样值零序电流；3idturn0为串联变压器的平衡绕组在第一预设时间段内的采样差分值零序电流；3i’dturn0为串联变压器的平衡绕组在第二预设时间段内的采样差分值零序电流；3iLV0为串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第一预设时间段内的采样值零序电流；3idLV0为串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第一预设时间段内的采样差分值零序电流；3i’ dLV0为串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第二预设时间段内的采样差分值零序电流。
优选地，在步骤106分别计算第一预设时间段内的采样值零序差动电流的绝对值的积分值、采样值制动电流的绝对值的积分值、采样差分值零序差动电流的绝对值的积分值和采样差分值制动电流的绝对值的积分值以及第二预设时间段内的采样差分值零序差动电流的绝对值的积分值和采样差分值制动电流的绝对值的积分值。
优选地，其中第一预设时间段内的采样值零序差动电流的计算公式为：
3iΣ0＝3iturn0+3iLV0；
第一预设时间段内的采样值制动电流的计算公式为：
iΔ0＝K2·3imax0-3imin0；
第一预设时间段内的采样差分值零序差动电流的计算公式为：
3idΣ0＝3idturn0+3idLV0；
第一预设时间段内的采样差分值制动电流的计算公式为：
idΔ0＝Kd2·3idmax0-3idmin0；
第二预设时间段内的采样差分值零序差动电流的计算公式为：
3i'dΣ0＝3i'dturn0+3i'dLV0；
第二预设时间段内的采样差分值制动电流的计算公式为：
i'dΔ0＝K'd2·3i'dmax0-3i'dmin0。
优选地，在步骤107根据高灵敏度采样值零序差动保护判断依据和变压器故障诊断依据对串联变压器匝间故障进行诊断。
优选地，其中所述根据高灵敏度采样值零序差动保护判断依据和变压器故障诊断依据对串联变压器匝间故障进行诊断，包括：
步骤1071，将第一预设时间段内的采样值零序差动电流的绝对值的积分值Σ|3iΣ0|和预设启动电流值Iset进行比较，若Σ|3iΣ0|＜Iset，则为串联变压器区外故障；若Σ|3iΣ0|≥Iset，进入步骤1072。在本发明的实施方式中，预设启动电流值Iset的取值范围为0-1000A。
步骤1072，将Σ|3iΣ0|和K1·Σ|iΔ0|进行比较，若Σ|3iΣ0|＜K1·Σ|iΔ0|，则诊断为串联变压器区外故障；若Σ|3iΣ0|≥K1·Σ|iΔ0|，进入步骤1073。
步骤1073，将Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|和K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)进行比较，若Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|＞K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)，则诊断为变压器匝间故障；若Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|＜K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)，则诊断为串联变压器区外故障。其中，制动系数差分制动系数 为采集故障前网侧绕组两端的纵向电压，线性比例系数λ1＞0，λ2＞0，λ3＞0，λ4＞0。
优选地，其中所述第一预设时间段为故障前1ms至故障后4ms；所述第二预设时间段为故障后4ms至9ms。
以下具体举例说明本发明的实施方式
在本发明的实施方式中，第一预设时间段为故障前1ms至故障后4ms；第二预设时间段为故障后4ms至9ms。利用串联变压器网侧绕组、阀侧绕组以及平衡绕组零序电流构成的晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断进行诊断。
高灵敏度采样值零序差动保护判据为：
其中，Σ|3iΣ0|为前5ms采样值零序差动电流的绝对值的积分值；Σ|iΔ0|为前5ms采样值制动电流的绝对值的积分值。前5ms采样值零序差动电流3iΣ0＝3iturn0+3iLV0，3iturn0为折算至网侧的平衡绕组前5ms采样值零序电流，3iturn0＝iturnA+iturnB+iturnC，iturnA、iturnB、iturnC分别表示折算至网侧的平衡绕组前5ms三相电流采样一次值；3iLV0表示网侧绕组以及阀侧绕组合为一侧后的前5ms采样值零序电流，且3iLV0＝3iline0+3ivalve0，3iline0表示网侧绕组前5ms采样值零序电流，且3iline0＝ilineA+ilineB+ilineC，ilineA、ilineB、ilineC分别表示网侧绕组前5ms三相电流采样一次值；3ivalve0表示折算至网侧的阀侧绕组前5ms采样值零序电流，且3ivalve0＝ivalveA+ivalveB+ivalveC，ivalveA、ivalveB、ivalveC分别表示折算至网侧的阀侧绕组前5ms三相电流采样一次值。
前5ms中间量3imax0为3iturn0、3iLV0中幅值较大的相量，3imin0为3iturn0、3iLV0中幅值较小的相量，即若|3iturn0|＞|3iLV0|，则3imax0＝3iturn0，3imin0＝3iLV0；若|3iturn0|＜|3iLV0|，则3imax0＝3iLV0，3imin0＝3iturn0。Iset为启动门槛，取0至1000A之间。K1为制动系数，是故障前网侧绕组纵向电压的线性函数，即式中，为故障前网侧绕组的纵向电压，λ1、λ2为线性比例系数，λ1＞0，λ2＞0。K2为比例系数，
故障诊断判据为：
其中，Σ|3idΣ0|为前5ms采样差分值零序差动电流的绝对值的积分值；Σ|idΔ0|为前5ms采样差分值制动电流的绝对值的积分值。前5ms采样差分值零序差动电流3idΣ0＝3idturn0+3idLV0，3idturn0为折算至网侧的平衡绕组前5ms采样差分值零序电流，3idturn0＝idturnA+idturnB+idturnC，idturnA、idturnB、idturnC分别表示折算至网侧的平衡绕组前5ms三相电流采样差分值；3idLV0表示网侧绕组以及阀侧绕组合为一侧后的前5ms采样差分值零序电流，且3idLV0＝3idline0+3idvalve0，3idline0表示网侧绕组前5ms采样差分值零序电流，且3idline0＝idlineA+idlineB+idlineC，idlineA、idlineB、idlineC分别表示网侧绕组前5ms三相电流采样差分值；3idvalve0表示折算至网侧的阀侧绕组前5ms采样差分值零序电流，且3idvalve0＝idvalveA+idvalveB+idvalveC，idvalveA、idvalveB、idvalveC分别表示折算至网侧的阀侧绕组前5ms三相电流采样差分值。
Σ|3i'dΣ0|为后5ms采样差分值零序差动电流的绝对值的积分值；Σ|i'dΔ0|为后5ms采样差分值制动电流的绝对值的积分值。后5ms采样差分值零序差动电流3i'dΣ0＝3i'dturn0+3i'dLV0，3i'dturn0为折算至网侧的平衡绕组后5ms采样差分值零序电流，3i'dturn0＝i'dturnA+i'dturnB+i'dturnC，i'dturnA、i'dturnB、i'dturnC分别表示折算至网侧的平衡绕组后5ms三相电流采样差分值；3i'dLV0表示网侧绕组以及阀侧绕组合为一侧后的后5ms采样差分值零序电流，且3i'dLV0＝3i'dline0+3i'dvalve0，3i'dline0表示网侧绕组后5ms采样差分值零序电流，且3i'dline0＝i'dlineA+i'dlineB+i'dlineC，i'dlineA、i'dlineB、i'dlineC分别表示网侧绕组后5ms三相电流采样差分值；3i'dvalve0表示折算至网侧的阀侧绕组后5ms采样差分值零序电流，且3i'dvalve0＝i'dvalveA+i'dvalveB+i'dvalveC，i'dvalveA、i'dvalveB、i'dvalveC分别表示折算至网侧的阀侧绕组后5ms三相电流采样差分值。
前5ms差分中间量3idmax0为3idturn0、3idLV0中幅值较大的相量，3idmin0为3idturn0、3idLV0中幅值较小的相量，即若|3idturn0|＞|3idLV0|，则3idmax0＝3idturn0，3idmin0＝3idLV0；若|3idturn0|＜|3idLV0|，则3idmax0＝3idLV0，3idmin0＝3idturn0。后5ms差分中间量3i'dmax0为3i'dturn0、3i'dLV0中幅值较大的相量，3i'dmin0为3i'dturn0、3i'dLV0中幅值较小的相量，即若|3i'dturn0|＞|3i'dLV0|，则3i'dmax0＝3i'dturn0，3i'dmin0＝3i'dLV0；若|3i'dturn0|＜|3i'dLV0|，则3i'dmax0＝3i'dLV0，3i'dmin0＝3i'dturn0。
K3为差分制动系数，是故障后网侧绕组纵向电压的线性函数，即λ3、λ4为线性比例系数，λ3＞0，λ4＞0。
Kd2为前5ms差分比例系数，
K'd2为后5ms差分比例系数，
故障诊断的具体步骤为：
Step1：计算故障发生前1ms至故障后4ms的串联变压器网侧绕组三相电流采样一次值ilineA、ilineB和ilineC，折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样一次值ivalveA、ivalveB和ivalveC以及折算至网侧的平衡绕组三相电流采样一次值iturnA、iturnB和iturnC。
Step2：计算故障发生前1ms至故障后4ms的串联变压器网侧绕组三相电流采样差分值idlineA、idlineB和idlineC，idlineA(t)＝ilineA(t)-ilineA(t-Δt)，idlineB(t)＝ilineB(t)-ilineB(t-Δt)，idlineC(t)＝ilineC(t)-ilineC(t-Δt)，其中Δt为采样步长。同理，可计算得到折算至网侧的阀侧绕组前5ms三相电流采样差分值idvalveA、idvalveB和idvalveC，折算至网侧的平衡绕组前5ms三相电流采样差分值idturnA、idturnB和idturnC。
Step3：计算故障发生后4ms至9ms的串联变压器网侧绕组三相电流采样差分值i'dlineA、i'dlineB和i'dlineC，i'dlineA(t)＝i'lineA(t)-i'lineA(t-Δt)，i'dlineB(t)＝i'lineB(t)-i'lineB(t-Δt)，i'dlineC(t)＝i'lineC(t)-i'lineC(t-Δt)。同理，可计算得到折算至网侧的阀侧绕组前5ms三相电流采样差分值i'dvalveA、i'dvalveB和i'dvalveC，折算至网侧的平衡绕组前5ms三相电流采样差分值i'dturnA、i'dturnB和i'dturnC。
Step4：计算串联变压器各侧前5ms采样值零序电流，3iline0＝ilineA+ilineB+ilineC，3iturn0＝iturnA+iturnB+iturnC，3ivalve0＝ivalveA+ivalveB+ivalveC；计算串联变压器各侧前5ms采样差分值零序电流，3idline0＝idlineA+idlineB+idlineC，3idvalve0＝idvalveA+idvalveB+idvalveC，3idturn0＝idturnA+idturnB+idturnC；计算串联变压器各侧后5ms采样差分值零序电流，3i'dline0＝i'dlineA+i'dlineB+i'dlineC，3i'dvalve0＝i'dvalveA+i'dvalveB+i'dvalveC，3i'dturn0＝i'dturnA+i'dturnB+i'dturnC。
Step5：计算网侧绕组以及阀侧绕组合为一侧后的前5ms采样值零序电流3iLV0＝3iline0+3ivalve0；计算网侧绕组以及阀侧绕组合为一侧后的前5ms采样差分值零序电流，3idLV0＝3idline0+3idvalve0；计算网侧绕组以及阀侧绕组合为一侧后的后5ms采样差分值零序电流，3i'dLV0＝3i'dline0+3i'dvalve0。
Step6：计算前5ms中间量3imax0和3imin0，若|3iturn0|＞|3iLV0|，则3imax0＝3iturn0，3imin0＝3iLV0；若|3iturn0|＜|3iLV0|，则3imax0＝3iLV0，3imin0＝3iturn0；计算前5ms差分中间量3idmax0和3idmin0，若|3idturn0|＞|3idLV0|，则3idmax0＝3idturn0，3idmin0＝3idLV0；若|3idturn0|＜|3idLV0|，则3idmax0＝3idLV0，3idmin0＝3idturn0；计算后5ms差分中间量3i'dmax0和3i'dmin0，若|3i'dturn0|＞|3i'dLV0|，则3i'dmax0＝3i'dturn0，3i'dmin0＝3i'dLV0；若|3i'dturn0|＜|3i'dLV0|，则3i'dmax0＝3i'dLV0，3i'dmin0＝3i'dturn0。
Step7：计算比例系数，计算前5ms差分比例系数，计算后5ms差分比例系数，
Step8：计算前5ms采样值零序差动电流3iΣ0＝3iturn0+3iLV0；计算前5ms采样差分值零序差动电流3idΣ0＝3idturn0+3idLV0；计算后5ms采样差分值零序差动电流3i'dΣ0＝3i'dturn0+3i'dLV0。
Step9：计算前5ms采样值制动电流iΔ0＝K2·3imax0-3imin0；计算前5ms采样差分值制动电流idΔ0＝Kd2·3idmax0-3idmin0；计算后5ms采样差分值制动电流i'dΔ0＝K'd2·3i'dmax0-3i'dmin0。
Step10：计算前5ms采样值零序差动电流的绝对值的积分值Σ|3iΣ0|，前5ms采样值制动电流的绝对值的积分值Σ|iΔ0|；计算前5ms采样差分值零序差动电流的绝对值的积分值Σ|3idΣ0|，前5ms采样差分值制动电流的绝对值的积分值Σ|idΔ0|；计算后5ms采样差分值零序差动电流的绝对值的积分值Σ|3i'dΣ0|，计算后5ms采样差分值制动电流的绝对值的积分值Σ|i'dΔ0|。
Step11：采集故障前网侧绕组两端的纵向电压计算制动系数差分制动系数线性比例系数λ1＞0，λ2＞0，λ3＞0，λ4＞0。
Step12：比较Σ|3iΣ0|与启动门槛Iset的大小，Iset取0至1000A之间。若Σ|3iΣ0|≥Iset，则进入Step13；若Σ|3iΣ0|＜Iset，则诊断为串联变压器区外故障。
Step13：比较Σ|3iΣ0|与K1·Σ|iΔ0|的大小，若Σ|3iΣ0|≥K1·Σ|iΔ0|，则进入Step14；若Σ|3iΣ0|＜K1·Σ|iΔ0|，则诊断为串联变压器区外故障。
Step14：比较Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|与K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)的大小，其中，若Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|＞K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)，则诊断为串联变压器匝间故障；若Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|＜K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)，则诊断为串联变压器区外故障。
在本发明中，串联变压器区外故障情况下，串联变压器的零序差动电流很小，Σ|3iΣ0|＜K1·Σ|iΔ0|，Σ|3iΣ0|-Σ|3i'Σ0|＜K3(Σ|iΔ0|+Σ|i'Δ0|)，高灵敏度采样值零序差动保护判据以及故障诊断判据均不成立，串联变压器匝间故障诊断方法诊断为区外故障。串联变压器区内匝间故障且TBS快速动作情况下，串联变压器的制动电流很小，Σ|3iΣ0|＞K1·Σ|iΔ0|，且前5ms的采样差分值零序差动电流的绝对值的积分值大于后5ms，Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|＞K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)，两判据均成立，串联变压器匝间故障诊断方法可靠诊断为串联变压器匝间故障。
图3为根据本发明实施方式的晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断系统300的结构示意图。如2所示，本发明实施方式提供的晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断系统300包括：第一计算模块301、第二计算模块302、第三计算模块303、第四计算模块304、比例系数计算模块305、积分值计算模块306和故障诊断模块307。优选地，在所述第一计算模块301，分别计算第一预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值。
优选地，其中在所述第一计算模块301中，第一预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值的计算公式分别为：idlineA(t)＝ilineA(t)-ilineA(t-Δt)，
idlineB(t)＝ilineB(t)-ilineB(t-Δt)，
idlineC(t)＝ilineC(t)-ilineC(t-Δt)，
idvalveA(t)＝ivalveA(t)-ivalveA(t-Δt)，
idvalveB(t)＝ivalveB(t)-ivalveB(t-Δt)，
idvalveC(t)＝ivalveC(t)-ivalveC(t-Δt)，
idturnA(t)＝iturnA(t)-iturnA(t-Δt)，
idturnB(t)＝iturnB(t)-iturnB(t-Δt)，
idturnC(t)＝iturnC(t)-iturnC(t-Δt)，
其中，Δt为采样步长，idlineA(t)、idlineB(t)和idlineC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值；idvalveA(t)、idvalveB(t)和idvalveC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值；idturnA(t)、idturnB(t)和idturnC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；ilineA(t)、ilineB(t)和ilineC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样一次值；ivalveA(t)、ivalveB(t)和ivalveC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样一次值；iturnA(t)、iturnB(t)和iturnC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样一次值。
优选地，在所述第二计算模块302，分别计算第二预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值。
优选地，其中在所述第二计算模块302中，第二预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值的计算公式分别为：
i′dlineA(t)＝i′lineA(t)-i′lineA(t-Δt),
i′dlineB(t)＝i′lineB(t)-i′lineB(t-Δt),
i′dlineC(t)＝i′lineC(t)-i′lineC(t-Δt),
i′dvalveA(t)＝i′valveA(t)-i′valveA(t-Δt)，
i′dvalveB(t)＝i′valveB(t)-i′valveB(t-Δt)，
i′dvalveC(t)＝i′valveC(t)-i′valveC(t-Δt)，
i′dturnA(t)＝i′turnA(t)-i′turnA(t-Δt)，
i′dturnB(t)＝i′turnB(t)-i′turnB(t-Δt)，
i′dturnC(t)＝i′turnC(t)-i′turnC(t-Δt)，
其中，Δt为采样步长，i′dlineA(t)、i′dlineB(t)和i′dlineC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值；i′dvalveA(t)、i′dvalveB(t)和i′dvalveC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值；i′dturnA(t)、i′dturnB(t)和i′dturnC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；i′lineA(t)、i′lineB(t)和idlineC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样一次值；i′valveA(t)、i′valveB(t)和i′valveC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样一次值；i′turnA(t)、i′turnB(t)和i′turnC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样一次值。
优选地，在所述第三计算模块303，计算串联变压器的网侧绕组、阀侧绕组和平衡绕组分别在第一预设时间段内的采样值零序电流、在第一预设时间段内的采样差分值零序电流以及在第二预设时间段内的采样差分值零序电流。
优选地，在所述第四计算模块304，分别计算串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第一预设时间段内的采样值零序电流、在第一预设时间段内的采样差分值零序电流以及在第二预设时间段内的差分值零序电流。
优选地，在所述比例系数计算模块305，分别计算第一预设时间段内的比例系数和差分比例系数以及第二预设时间段内的差分比例系数。
优选地，其中在所述比例系数计算模块305中，第一预设时间段内的比例系数和差分比例系数以及第二预设时间段内的差分比例系数计算公式分别为：
其中，K2为第一预设时间段内的比例系数；Kd2为第一预设时间段内的差分比例系数；K’ d2为第二预设时间段内的差分比例系数；3imin0为第一预设时间段内的最小中间量；3imax0为第一预设时间段内的最大中间量；3idmin0为第一预设时间段内的最小差分中间量；3idmax0为第一预设时间段内的最大差分中间量；3i’dmin0为第二预设时间段内的最小差分中间量；3i’dmax0为第二预设时间段内的最大差分中间量。
优选地，其中若|3iturn0|＞|3iLV0|，则3imax0＝3iturn0，3imin0＝3iLV0；反之，3imax0＝3iLV0，3imin0＝3iturn0。若|3idturn0|＞|3idLV0|，则3idmax0＝3idturn0，3idmin0＝3idLV0；反之，3idmax0＝3idLV0，3idmin0＝3idturn0。若|3i'dturn0|＞|3i'dLV0|，则3i'dmax0＝3i'dturn0，3i'dmin0＝3i'dLV0；反之，3i'dmax0＝3i'dLV0，3i'dmin0＝3i'dturn0。其中，3iturn0为串联变压器的平衡绕组在第一预设时间段内的采样值零序电流；3idturn0为串联变压器的平衡绕组在第一预设时间段内的采样差分值零序电流；3i’dturn0为串联变压器的平衡绕组在第二预设时间段内的采样差分值零序电流；3iLV0为串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第一预设时间段内的采样值零序电流；3idLV0为串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第一预设时间段内的采样差分值零序电流；3i’dLV0为串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第二预设时间段内的采样差分值零序电流。
优选地，在所述积分值计算模块306，分别计算第一预设时间段内的采样值零序差动电流的绝对值的积分值、采样值制动电流的绝对值的积分值、采样差分值零序差动电流的绝对值的积分值和采样差分值制动电流的绝对值的积分值以及第二预设时间段内的采样差分值零序差动电流的绝对值的积分值和采样差分值制动电流的绝对值的积分值。
优选地，其中第一预设时间段内的采样值零序差动电流的计算公式为：
3iΣ0＝3iturn0+3iLV0。
第一预设时间段内的采样值制动电流的计算公式为：
iΔ0＝K2·3imax0-3imin0。
第一预设时间段内的采样差分值零序差动电流的计算公式为：
3idΣ0＝3idturn0+3idLV0。
第一预设时间段内的采样差分值制动电流的计算公式为：
idΔ0＝Kd2·3idmax0-3idmin0。
第二预设时间段内的采样差分值零序差动电流的计算公式为：
3i'dΣ0＝3i'dturn0+3i'dLV0。
第二预设时间段内的采样差分值制动电流的计算公式为：
i'dΔ0＝K'd2·3i'dmax0-3i'dmin0。
优选地，在所述故障诊断模块307，根据高灵敏度采样值零序差动保护判断依据和变压器故障诊断依据对串联变压器匝间故障进行诊断。
优选地，其中所述故障诊断模块，根据高灵敏度采样值零序差动保护判断依据和变压器故障诊断依据对串联变压器匝间故障进行诊断，包括：
第一诊断单元，用于将第一预设时间段内的采样值零序差动电流的绝对值的积分值Σ|3iΣ0|和预设启动电流值Iset进行比较，若Σ|3iΣ0|＜Iset，则为串联变压器区外故障；若Σ|3iΣ0|≥Iset，进入第二诊断单元。第二诊断单元，用于将Σ|3iΣ0|和K1·Σ|iΔ0|进行比较，若Σ|3iΣ0|＜K1·Σ|iΔ0|，则诊断为串联变压器区外故障；若Σ|3iΣ0|≥K1·Σ|iΔ0|，进入第三诊断单元。第三诊断单元，用于将Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|和K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)进行比较，若Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|＞K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)，则诊断为变压器匝间故障；若Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|＜K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)，则诊断为串联变压器区外故障；其中，制动系数差分制动系数 为采集故障前网侧绕组两端的纵向电压，线性比例系数λ1＞0，λ2＞0，λ3＞0，λ4＞0。
优选地，其中所述第一预设时间段为故障前1ms至故障后4ms；所述第二预设时间段为故障后4ms至9ms。
本发明的实施例的晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断系统300与本发明的另一个实施例的晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断方法相100对应，在此不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (16)

1.一种晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：
分别计算第一预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；
分别计算第二预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；
计算串联变压器的网侧绕组、阀侧绕组和平衡绕组分别在第一预设时间段内的采样值零序电流、在第一预设时间段内的采样差分值零序电流以及在第二预设时间段内的采样差分值零序电流；
分别计算串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第一预设时间段内的采样值零序电流、在第一预设时间段内的采样差分值零序电流以及在第二预设时间段内的差分值零序电流；
分别计算第一预设时间段内的比例系数和差分比例系数以及第二预设时间段内的差分比例系数；
分别计算第一预设时间段内的采样值零序差动电流的绝对值的积分值、采样值制动电流的绝对值的积分值、采样差分值零序差动电流的绝对值的积分值和采样差分值制动电流的绝对值的积分值以及第二预设时间段内的采样差分值零序差动电流的绝对值的积分值和采样差分值制动电流的绝对值的积分值；
根据高灵敏度采样值零序差动保护判断依据和变压器故障诊断依据对串联变压器匝间故障进行诊断。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值的计算公式分别为：
idlineA(t)＝ilineA(t)-ilineA(t-Δt)，
idlineB(t)＝ilineB(t)-ilineB(t-Δt)，
idlineC(t)＝ilineC(t)-ilineC(t-Δt)，
idvalveA(t)＝ivalveA(t)-ivalveA(t-Δt)，
idvalveB(t)＝ivalveB(t)-ivalveB(t-Δt)，
idvalveC(t)＝ivalveC(t)-ivalveC(t-Δt)，
idturnA(t)＝iturnA(t)-iturnA(t-Δt)，
idturnB(t)＝iturnB(t)-iturnB(t-Δt)，
idturnC(t)＝iturnC(t)-iturnC(t-Δt)，
其中，Δt为采样步长，idlineA(t)、idlineB(t)和idlineC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值；idvalveA(t)、idvalveB(t)和idvalveC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值；idturnA(t)、idturnB(t)和idturnC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；ilineA(t)、ilineB(t)和ilineC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样一次值；ivalveA(t)、ivalveB(t)和ivalveC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样一次值；iturnA(t)、iturnB(t)和iturnC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样一次值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值的计算公式分别为：
i′dlineA(t)＝i′lineA(t)-i′lineA(t-Δt),
i′dlineB(t)＝i′lineB(t)-i′lineB(t-Δt),
i′dlineC(t)＝i′lineC(t)-i′lineC(t-Δt),
i′dvalveA(t)＝i′valveA(t)-i′valveA(t-Δt)，
i′dvalveB(t)＝i′valveB(t)-i′valveB(t-Δt)，
i′dvalveC(t)＝i′valveC(t)-i′valveC(t-Δt)，
i′dturnA(t)＝i′turnA(t)-i′turnA(t-Δt)，
i′dturnB(t)＝i′turnB(t)-i′turnB(t-Δt)，
i′dturnC(t)＝i′turnC(t)-i′turnC(t-Δt)，
其中，Δt为采样步长，i′dlineA(t)、i′dlineB(t)和i′dlineC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值；i′dvalveA(t)、i′dvalveB(t)和i′dvalveC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值；i′dturnA(t)、i′dturnB(t)和i′dturnC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；i′lineA(t)、i′lineB(t)和idlineC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样一次值；i′valveA(t)、i′valveB(t)和i′valveC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样一次值；i′turnA(t)、i′turnB(t)和i′turnC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样一次值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一预设时间段内的比例系数和差分比例系数以及第二预设时间段内的差分比例系数计算公式分别为：
其中，K2为第一预设时间段内的比例系数；Kd2为第一预设时间段内的差分比例系数；K’d2为第二预设时间段内的差分比例系数；3imin0为第一预设时间段内的最小中间量；3imax0为第一预设时间段内的最大中间量；3idmin0为第一预设时间段内的最小差分中间量；3idmax0为第一预设时间段内的最大差分中间量；3i’dmin0为第二预设时间段内的最小差分中间量；3i’dmax0为第二预设时间段内的最大差分中间量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
若|3iturn0|＞|3iLV0|，则3imax0＝3iturn0，3imin0＝3iLV0；反之，3imax0＝3iLV0，3imin0＝3iturn0；
若|3idturn0|＞|3idLV0|，则3idmax0＝3idturn0，3idmin0＝3idLV0；反之，3idmax0＝3idLV0，3idmin0＝3idturn0；
若|3i'dturn0|＞|3i'dLV0|，则3i'dmax0＝3i'dturn0，3i'dmin0＝3i'dLV0；反之，3i'dmax0＝3i'dLV0，3i'dmin0＝3i'dturn0；
其中，3iturn0为串联变压器的平衡绕组在第一预设时间段内的采样值零序电流；3idturn0为串联变压器的平衡绕组在第一预设时间段内的采样差分值零序电流；3i’dturn0为串联变压器的平衡绕组在第二预设时间段内的采样差分值零序电流；3iLV0为串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第一预设时间段内的采样值零序电流；3idLV0为串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第一预设时间段内的采样差分值零序电流；3i’dLV0为串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第二预设时间段内的采样差分值零序电流。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
第一预设时间段内的采样值零序差动电流的计算公式为：
3iΣ0＝3iturn0+3iLV0；
第一预设时间段内的采样值制动电流的计算公式为：
iΔ0＝K2·3imax0-3imin0；
第一预设时间段内的采样差分值零序差动电流的计算公式为：
3idΣ0＝3idturn0+3idLV0；
第一预设时间段内的采样差分值制动电流的计算公式为：
idΔ0＝Kd2·3idmax0-3idmin0；
第二预设时间段内的采样差分值零序差动电流的计算公式为：
3i'dΣ0＝3i'dturn0+3i'dLV0；
第二预设时间段内的采样差分值制动电流的计算公式为：
i'dΔ0＝K'd2·3i'dmax0-3i'dmin0。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据高灵敏度采样值零序差动保护判断依据和变压器故障诊断依据对串联变压器匝间故障进行诊断，包括：
步骤1，将第一预设时间段内的采样值零序差动电流的绝对值的积分值Σ|3iΣ0|和预设启动电流值Iset进行比较，
若Σ|3iΣ0|＜Iset，则为串联变压器区外故障；
若Σ|3iΣ0|≥Iset，进入步骤2；
步骤2，将Σ|3iΣ0|和K1·Σ|iΔ0|进行比较，
若Σ|3iΣ0|＜K1·Σ|iΔ0|，则诊断为串联变压器区外故障；
若Σ|3iΣ0|≥K1·Σ|iΔ0|，进入步骤3；
步骤3，将Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|和K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)进行比较，
若Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|＞K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)，则诊断为变压器匝间故障；
若Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|＜K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)，则诊断为串联变压器区外故障；
其中，制动系数差分制动系数 为采集故障前网侧绕组两端的纵向电压，线性比例系数λ1＞0，λ2＞0，λ3＞0，λ4＞0。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一预设时间段为故障前1ms至故障后4ms；所述第二预设时间段为故障后4ms至9ms。
9.一种晶闸管旁路开关快速闭合后串联变压器匝间故障诊断系统，其特征在于，所述系统包括：
第一计算模块，用于分别计算第一预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；
第二计算模块，用于分别计算第二预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；
第三计算模块，用于计算串联变压器的网侧绕组、阀侧绕组和平衡绕组分别在第一预设时间段内的采样值零序电流、在第一预设时间段内的采样差分值零序电流以及在第二预设时间段内的采样差分值零序电流；
第四计算模块，用于分别计算串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第一预设时间段内的采样值零序电流、在第一预设时间段内的采样差分值零序电流以及在第二预设时间段内的差分值零序电流；
比例系数计算模块，用于分别计算第一预设时间段内的比例系数和差分比例系数以及第二预设时间段内的差分比例系数；
积分值计算模块，用于分别计算第一预设时间段内的采样值零序差动电流的绝对值的积分值、采样值制动电流的绝对值的积分值、采样差分值零序差动电流的绝对值的积分值和采样差分值制动电流的绝对值的积分值以及第二预设时间段内的采样差分值零序差动电流的绝对值的积分值和采样差分值制动电流的绝对值的积分值；
故障诊断模块，用于根据高灵敏度采样值零序差动保护判断依据和变压器故障诊断依据对串联变压器匝间故障进行诊断。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，在所述第一计算模块中，第一预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值的计算公式分别为：
idlineA(t)＝ilineA(t)-ilineA(t-Δt)，
idlineB(t)＝ilineB(t)-ilineB(t-Δt)，
idlineC(t)＝ilineC(t)-ilineC(t-Δt)，
idvalveA(t)＝ivalveA(t)-ivalveA(t-Δt)，
idvalveB(t)＝ivalveB(t)-ivalveB(t-Δt)，
idvalveC(t)＝ivalveC(t)-ivalveC(t-Δt)，
idturnA(t)＝iturnA(t)-iturnA(t-Δt)，
idturnB(t)＝iturnB(t)-iturnB(t-Δt)，
idturnC(t)＝iturnC(t)-iturnC(t-Δt)，
其中，Δt为采样步长，idlineA(t)、idlineB(t)和idlineC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值；idvalveA(t)、idvalveB(t)和idvalveC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值；
idturnA(t)、idturnB(t)和idturnC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；ilineA(t)、ilineB(t)和ilineC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样一次值；ivalveA(t)、ivalveB(t)和ivalveC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样一次值；iturnA(t)、iturnB(t)和iturnC(t)分别为第一预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样一次值。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，在所述第二计算模块中，第二预设时间段内串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值、折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值和折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值的计算公式分别为：
i′dlineA(t)＝i′lineA(t)-i′lineA(t-Δt),
i′dlineB(t)＝i′lineB(t)-i′lineB(t-Δt),
i′dlineC(t)＝i′lineC(t)-i′lineC(t-Δt),
i′dvalveA(t)＝i′valveA(t)-i′valveA(t-Δt)，
i′dvalveB(t)＝i′valveB(t)-i′valveB(t-Δt)，
i′dvalveC(t)＝i′valveC(t)-i′valveC(t-Δt)，
i′dturnA(t)＝i′turnA(t)-i′turnA(t-Δt)，
i′dturnB(t)＝i′turnB(t)-i′turnB(t-Δt)，
i′dturnC(t)＝i′turnC(t)-i′turnC(t-Δt)，
其中，Δt为采样步长，i′dlineA(t)、i′dlineB(t)和i′dlineC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样差分值；i′dvalveA(t)、i′dvalveB(t)和i′dvalveC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样差分值；i′dturnA(t)、i′dturnB(t)和i′dturnC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样差分值；i′lineA(t)、i′lineB(t)和idlineC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的网侧绕组三相电流采样一次值；i′valveA(t)、i′valveB(t)和i′valveC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的阀侧绕组三相电流采样一次值；i′turnA(t)、i′turnB(t)和i′turnC(t)分别为第二预设时间段内t时刻的串联变压器的折算至网侧的平衡绕组三相电流采样一次值。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，在所述比例系数计算模块中，第一预设时间段内的比例系数和差分比例系数以及第二预设时间段内的差分比例系数计算公式分别为：
其中，K2为第一预设时间段内的比例系数；Kd2为第一预设时间段内的差分比例系数；K’d2为第二预设时间段内的差分比例系数；3imin0为第一预设时间段内的最小中间量；3imax0为第一预设时间段内的最大中间量；3idmin0为第一预设时间段内的最小差分中间量；3idmax0为第一预设时间段内的最大差分中间量；3i’dmin0为第二预设时间段内的最小差分中间量；3i’dmax0为第二预设时间段内的最大差分中间量。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，
若|3iturn0|＞|3iLV0|，则3imax0＝3iturn0，3imin0＝3iLV0；反之，3imax0＝3iLV0，3imin0＝3iturn0；
若|3idturn0|＞|3idLV0|，则3idmax0＝3idturn0，3idmin0＝3idLV0；反之，3idmax0＝3idLV0，3idmin0＝3idturn0；
若|3i'dturn0|＞|3i'dLV0|，则3i'dmax0＝3i'dturn0，3i'dmin0＝3i'dLV0；反之，3i'dmax0＝3i'dLV0，3i'dmin0＝3i'dturn0；
其中，3iturn0为串联变压器的平衡绕组在第一预设时间段内的采样值零序电流；3idturn0为串联变压器的平衡绕组在第一预设时间段内的采样差分值零序电流；3i’dturn0为串联变压器的平衡绕组在第二预设时间段内的采样差分值零序电流；3iLV0为串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第一预设时间段内的采样值零序电流；3idLV0为串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第一预设时间段内的采样差分值零序电流；3i’dLV0为串联变压器的网侧绕组和阀侧绕组组合为一侧后的在第二预设时间段内的采样差分值零序电流。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，
第一预设时间段内的采样值零序差动电流的计算公式为：
3iΣ0＝3iturn0+3iLV0；
第一预设时间段内的采样值制动电流的计算公式为：
iΔ0＝K2·3imax0-3imin0；
第一预设时间段内的采样差分值零序差动电流的计算公式为：
3idΣ0＝3idturn0+3idLV0；
第一预设时间段内的采样差分值制动电流的计算公式为：
idΔ0＝Kd2·3idmax0-3idmin0；
第二预设时间段内的采样差分值零序差动电流的计算公式为：
3i'dΣ0＝3i'dturn0+3i'dLV0；
第二预设时间段内的采样差分值制动电流的计算公式为：
i'dΔ0＝K'd2·3i'dmax0-3i'dmin0。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述故障诊断模块，根据高灵敏度采样值零序差动保护判断依据和变压器故障诊断依据对串联变压器匝间故障进行诊断，包括：
第一诊断单元，用于将第一预设时间段内的采样值零序差动电流的绝对值的积分值Σ|3iΣ0|和预设启动电流值Iset进行比较，
若Σ|3iΣ0|＜Iset，则为串联变压器区外故障；
若Σ|3iΣ0|≥Iset，进入第二诊断单元；
第二诊断单元，用于将Σ|3iΣ0|和K1·Σ|iΔ0|进行比较，
若Σ|3iΣ0|＜K1·Σ|iΔ0|，则诊断为串联变压器区外故障；
若Σ|3iΣ0|≥K1·Σ|iΔ0|，进入第三诊断单元；
第三诊断单元，用于将Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|和K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)进行比较，
若Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|＞K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)，则诊断为变压器匝间故障；
若Σ|3idΣ0|-Σ|3i'dΣ0|＜K3(Σ|idΔ0|+Σ|i'dΔ0|)，则诊断为串联变压器区外故障；
其中，制动系数差分制动系数 为采集故障前网侧绕组两端的纵向电压，线性比例系数λ1＞0，λ2＞0，λ3＞0，λ4＞0。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的系统，其特征在于，所述第一预设时间段为故障前1ms至故障后4ms；所述第二预设时间段为故障后4ms至9ms。
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