CN109143047B - 一种变压器有载分接开关的参数测试方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种变压器有载分接开关的参数测试方法及装置，该方法包括获取变压器有载分接开关的交流电压波形以及过渡电流波形；通过对过渡电流波形进行派克变换，计算电流幅值，根据电流幅值变化数据通过离线辨识算法，判定变压器有载分接开关切换过程各阶段，得出相应的过渡时间，计算变压器有载分接开关过渡电阻瞬时值。本发明通过对交流过渡电流信号进行派克变换，并设计离线辨识算法，准确计算出过渡电阻瞬时值，作为变压器有载分接开关是否正常的判据。保障了变压器有载分接开关的安全使用。与传统的交流测试法相比较，本发明能够准确辨识有载分接开关过渡过程各个阶段并计算出过渡电阻值，误差小，符合国家电力行业标准。
Description
技术领域
本发明涉及变压器有载分接开关测试领域，更具体的，涉及一种变压器有载分接开关的参数测试方法及装置。
背景技术
长期以来，电力行业现场进行变压器有载分接开关测试一直采用直流方法试验，所获取的波形与分接开关制造商例行试验波形进行比对，对分接开关现场试验起到了一定作用。由于分接开关制造商例行试验是对裸开关进行试验，现场是变压器带绕组进行的试验，两者差异很大。直流方法试验受测试技术方法和技术能力限制，现场分接开关测试有时会出现波形无法判读等问题，各方面工程技术人员争议很大。传统的现场人工测试方法或是当前运用的直流测试方法由于各自存在的问题和缺陷，难以满足测试有载分接开关的需求，这一点为多个专利文献均有说明，例如专利200910066429.X、专利201120527246.6、以及专利201120276158.3。
对交流测试方法的研究通过理论论证和试验分析得出的成果在一定程度上解决了现有测试技术适用范围不广、数据精度不高的问题，同时为变压器有载分接开关的测试领域带来了新思路和新方向。
然而，专利《变压器有载分接开关动作特性交流测试装置201120527246.6》只是形成了三相对称交流电源，如何辨识参数的方法没有给出。专利《用于变压器有载分接开关的检测装置201120276158.3》仍然使用直流测试法得到的电阻值作为判据。现有的交流测试方法根据过渡交流电流波形的变化情况，人为分析出过渡过程各阶段。无法准确判断过渡过程的各个阶段，也无法计算出过渡电阻瞬时值的大小。
发明内容
本发明为解决传统的变压器有载分接开关测试无法准确判定变压器有载分接开关切换过程各阶段，并准确计算出过渡电阻值的缺陷，提供一种变压器有载分接开关的参数测试方法及装置。
第一方面，本发明提供一种变压器有载分接开关的参数测试方法，包括：
获取变压器有载分接开关的过渡电流波形；
对所述过渡电流波形进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量；
根据所述过渡电流的直轴分量和交轴分量，计算各采样时刻的电流幅值，并根据相邻采样时刻对应的电流幅值变化量，判定所述变压器有载分接开关切换过程各阶段；
根据所述变压器有载分接开关切换过程各阶段及其对应的过渡电流等效直流分量，计算有载分接开关的过渡电阻值。
其中，所述对过渡电流波形进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量包括：
以交流电压波形过零点作为所述电压波形和电流波形进行派克变换的相位基准，进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量。
其中，所述根据过渡电流的直轴分量和交轴分量，计算电流幅值，并根据相邻采样时刻对应的电流幅值变化量，判定所述变压器有载分接开关切换过程各阶段具体包括：
设置过渡电流的采样时间间隔，根据过渡电流的直轴分量Idn和交轴分量Iqn，根据下式求出电流幅值Idq；
判断相邻两次采样时间对应的电流幅值之间的变化量是否符合稳态条件下的电流变化规律，从而找出变压器有载分接开关分触头开始动作的时刻，进而识别所述变压器有载分接开关切换过程各阶段。
其中，所述有载分接开关切换过程包括第一次稳态阶段、第一次旁路阶段、第一次半桥接阶段、桥接阶段、第二次半桥接阶段、第二次旁路阶段以及第二次稳态阶段。
第二方面，本发明提供一种变压器有载分接开关的参数测试装置，包括：
获取模块，用于获取变压器有载分接开关的过渡电流波形；
派克变换模块，用于对所述过渡电流波形进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量；
判定模块，用于根据所述过渡电流的直轴分量和交轴分量，计算各采样时刻的电流幅值，并根据相邻采样时刻对应的电流幅值变化量，判定所述变压器有载分接开关切换过程各阶段；
计算模块，用于根据所述变压器有载分接开关切换过程各阶段及其对应的过渡电流等效直流分量，计算有载分接开关的过渡电阻值。
其中，所述派克变换模块具体用于：
以交流电压波形过零点作为所述电压波形和电流波形进行派克变换的相位基准，进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量。
其中，所述判定模块具体用于：
设置过渡电流的采样时间间隔，根据过渡电流的直轴分量Idn和交轴分量Iqn，根据下式求出电流幅值Idq；
判断相邻两次采样时间对应的电流幅值之间的变化量是否符合稳态条件下的电流变化规律，从而找出变压器有载分接开关分触头开始动作的时刻，进而识别所述变压器有载分接开关切换过程各阶段。
其中，所述有载分接开关切换过程包括第一次稳态阶段、第一次旁路阶段、第一次半桥接阶段、桥接阶段、第二次半桥接阶段、第二次旁路阶段以及第二次稳态阶段
第三方面，一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行第一方面的各种可能的实现方式中任一中可能的实现方式所提供的变压器有载分接开关的参数测试方法。
第四方面，本发明提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行第一方面的各种可能的实现方式中任一中可能的实现方式所提供的变压器有载分接开关的参数测试方法。
本发明提供的变压器有载分接开关的参数测试方法及装置，对过渡电流波形进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量，计算各采样时刻的电流幅值，根据电流幅值变化数据判定所述变压器有载分接开关切换过程各阶段，计算变压器有载分接开关过渡电阻瞬时值，作为变压器有载分接开关是否正常的判据。保障了变压器有载分接开关的安全使用。
与传统的交流测试法相比较，本发明能够准确辨识有载分接开关过渡过程各个阶段并计算出过渡电阻值，误差小，符合国家电力行业标准。
附图说明
图1为根据本发明实施例提供的变压器有载分接开关的参数测试方法的流程示意图；
图2为根据本发明实施例提供的变压器有载分接开关等效原理图；
图3(a)为根据本发明实施例提供的过渡电流波形图；
图3(b)为根据本发明实施例提供的测试用交流电压波形图；
图4为根据本发明实施例提供的过渡电流波形流经过派克变换所得到的等效直流电流波形图；
图5为根据本发明实施例提供的变压器有载分接开关切换过程各阶段的示意图；
图6为根据本发明实施例提供的变压器有载分接开关切换动作的控制时序图；
图7为根据本发明实施例提供的变压器有载分接开关的参数测试装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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地描述，显然，所描述的实施例是本发明一模块实施例，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。
图1为根据本发明实施例提供的变压器有载分接开关的参数测试方法的流程示意图，参照图1，该方法包括：
步骤101，获取变压器有载分接开关的过渡电流波形；
有载分接开关是指一种适合在变压器励磁或负载下进行操作的、用来改变变压器绕组分接连接位置的调压装置。其基本原理就是在保证不中断负载电流的情况下，实现变压器绕组中分接头之间的切换，从而改变绕组的匝数，即变压器的电压比，最终实现调压的目的。
图2为根据本发明实施例提供的变压器有载分接开关等效原理图，图2中，s为模拟有载分接开关滑动触头，k1、k2、k3、k4为模拟有载分接开关分触头，k1、k4为模拟有载分接开关主触头，k2、k3为模拟有载分接开关过渡触头。r1、r2为模拟有载分接开关过渡电阻。N1、N2为模拟有载分接开关静触头，Z1、Z2为模拟有载分接开关级绕组阻抗。电源AC为800V标准单相交流电压，供测试用。
本实施例中，采用交流测试方法，采集变压器有载分接开关的过渡电流波形及测试用交流电压波形并存储，以供之后的数据处理。图3(a)为根据本发明实施例提供的过渡电流波形图；图3(b)为根据本发明实施例提供的测试用交流电压波形图。
步骤102，对所述过渡电流波形进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量。
具体地，将图3(a)中的过渡电流波形进行派克变换，得到等效直流电流波形图。图4为根据本发明实施例提供的过渡电流波形流经过派克变换所得到的等效直流电流波形图。从图4中能够获取过渡电流的直轴分量和交轴分量。
步骤103，根据所述过渡电流的直轴分量和交轴分量，计算各采样时刻的电流幅值，并根据相邻采样时刻对应的电流幅值变化量，判定所述变压器有载分接开关切换过程各阶段。
具体地，对过渡电流波形进行派克变换得到过渡电流的d轴分量Idn和q轴分量电流Iqn，求出电流幅值Idq。
采用离线辨识算法，识别变压器有载分接开关投切过渡过程的各个阶段。图5为根据本发明实施例提供的变压器有载分接开关切换过程各阶段的示意图。如图5所示，变压器有载分接开关切换过程能够分为7个阶段，包括a第一次稳态阶段、b第一次旁路阶段、c第一次半桥接阶段、d桥接阶段、e第二次半桥接阶段、f第二次旁路阶段以及g第二次稳态阶段。
图6为根据本发明实施例提供的变压器有载分接开关切换动作的控制时序图。图6中，Step信号为有载分接开关开始投切信号，Step信号的上升沿表示有载分接开关开始动作；信号k1、信号k2、信号k3、信号k4分别为有载分接开关分触头k1、k2、k3、k4的控制信号，上升沿表示分触头闭合，下降沿表示分触头断开，采用编程方式实现有载分接开关分触头特定的动作逻辑。有载分接开关按照如图6所示的时序动作即可完整模拟仿真一次有载分接开关切换的过渡过程。
设置各个电流变化时刻点参数，同时设置不同的状态辨识判据，区分变压器有载分接开关切换过程阶段。变压器有载分接开关切换过程各阶段时刻点设置为：
t11:变压器有载分接开关开始切换时刻；
t12:变压器有载分接开关第一次半桥接开始时刻；
t13:变压器有载分接开关第一次半桥接进入稳态时刻；
t14:变压器有载分接开关桥接开始时刻；
t15:变压器有载分接开关桥接进入稳态时刻；
t16:变压器有载分接开关第二次半桥接开始时刻；
t17:变压器有载分接开关第二次半桥接进入稳态时刻；
t18:变压器有载分接开关第二次旁路开始时刻；
t19:变压器有载分接开关第二次旁路进入稳态时刻。
步骤104，根据所述变压器有载分接开关切换过程各阶段及其对应的过渡电流等效直流分量，计算有载分接开关的过渡电阻值。
在步骤103辨识出过渡过程各时段后，再利用切换前稳态值、半桥接稳态值、切换后稳态值，通过设计算法计算过渡电阻值。通过辨识算法采集有载分接开关工作过程变化时刻点后，选择变压器有载分接开关切换过程各个阶段中间部分采样点，找出采样时刻对应的数值进行滤波处理，求出每三分之一段采集时间的对应电流分量的平均值，再带入离线辨识算法程序中计算，计算公式如下：
交流测试电源电压：
U＝800+0*1j
变压器切换前稳态的阻抗Z1的实部(即等效电阻R1)：
I1＝Id1+Iq1*1j
Z1＝U/I1
R1＝real(Z1)
有载分接开关第一个过渡电阻值r′1：
I2＝Id2+Iq2*1j
Zx1＝U/I2
r′1＝real(Zx1)-R1
变压器切换完成后稳态的阻抗Z′2的实部(即等效电阻R′2)：
I4＝Id4+Iq4*1j
Z′2＝U/I4
R＇2＝real(Z′2)
有载分接开关第二个过渡电阻值r2＇：
I3＝Id3+Iq3*1j
Zx2＝U/I3
r′2＝real(Zx2)-R′2
式中，U表示交流测试电源电压；j表示虚部符号。I1、I2、I3、I4分别表示有载分接开关切换前稳态电流值、有载分接开关第一次半桥接稳态电流值、有载分接开关第二次半桥接稳态电流值、有载分接开关切换后稳态电流值，Zx1、Zx2分别表示有载分接开关第一次半桥接所得阻抗值、有载分接开关第二次半桥接所得阻抗值。r′1表示有载分接开关第一个过渡电阻值。r′2表示有载分接开关第二个过渡电阻值。R1表示变压器切换前稳态的阻抗Z1的实部；R′2表示变压器切换完成后稳态的阻抗Z′2的实部。Id1、Id2、Id3、Id4分别表示有载分接开关切换前稳态电流值d轴分量、有载分接开关第一次半桥接稳态电流值d轴分量、有载分接开关第二次半桥接稳态电流值d轴分量以及有载分接开关切换后稳态电流值d轴分量。Iq1，Iq2、Iq3、Iq4分别表示有载分接开关切换前稳态电流值q轴分量、有载分接开关第一次半桥接稳态电流值q轴分量、有载分接开关第二次半桥接稳态电流值q轴分量以及有载分接开关切换后稳态电流值q轴分量。
为了验证本发明实施例中上述变压器有载分接开关过渡电阻值的测试方法，表1为在不同预设参数下，通过算法计算得到的变压器有载分接开关投切过渡过程各阶段时刻以及过渡电阻瞬时值。预设参数设定条件：交流测量电压源输出保持稳定，电压峰值为800伏，初相0度，无滞后，频率为50Hz。变压器有载分接开关分触头动作时刻以分接开关开始动作时刻为基准值。
预设参数1:变压器有载分接开关各个分触头的动作时刻为t＝[0 15 30 40 5570]ms；变压器有载分接开关过渡电阻值r1＝3Ω，r2＝3Ω。
预设参数2:变压器有载分接开关各个分触头的动作时刻为t＝[0 10 20 30 4050]ms；变压器有载分接开关过渡电阻值r1＝5Ω，r2＝6Ω。
预设参数3:变压器有载分接开关各个分触头的动作时刻为t＝[0 15 30 40 5570]ms；变压器有载分接开关过渡电阻值r1＝4Ω，r2＝3Ω。
表1
本发明实施例提供的变压器有载分接开关的参数测试方法，对过渡电流波形进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量，计算各采样时刻的电流幅值，根据电流幅值变化数据判定所述变压器有载分接开关切换过程各阶段，计算变压器有载分接开关过渡电阻瞬时值，作为变压器有载分接开关是否正常的判据。保障了变压器有载分接开关的安全使用。与传统的交流测试法相比较，本发明实施例采用离线辨识算法，准确辨识有载分接开关过渡过程各个阶段并计算出过渡电阻值，误差小，符合国家电力行业标准。
在上述实施例的基础上，步骤102中，对过渡电流波形进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量包括：
以交流电压波形过零点作为所述电压波形和电流波形进行派克变换的相位基准，进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量。具体地，将图3(a)中的过渡电流波形进行派克变换，得到等效直流电流波形图。等效直流电流波形如图4所示。
在上述各实施例的基础上，所述根据过渡电流的直轴分量和交轴分量，计算电流幅值，并根据相邻采样时刻对应的电流幅值变化量，判定所述变压器有载分接开关切换过程各阶段具体包括：
设置过渡电流的采样时间间隔，根据过渡电流的直轴分量Idn和交轴分量Iqn，根据下式求出电流幅值Idq；
判断相邻两次采样时间对应的电流幅值之间的变化量是否符合稳态条件下的电流变化规律，从而找出变压器有载分接开关分触头开始动作的时刻，进而识别所述变压器有载分接开关切换过程各阶段。
具体地，本实施例中，设置过渡电流的采样时间间隔为0.1ms，再用相邻两次采样时间所对应的电流幅值相减，求出电流幅值变化量的存在规律。例如稳态条件下，电流幅值变化量为零。通过判断相邻两次采样时间对应的电流幅值的变化量是否符合稳态条件下的电流变化规律，找出变压器有载分接开关分触头开始动作的时刻，采用离线辨识算法，识别变压器有载分接开关投切过渡过程的各个阶段。图5为根据本发明实施例提供的变压器有载分接开关切换过程各阶段的示意图。如图5所示，变压器有载分接开关切换过程能够分为7个阶段，包括a第一次稳态阶段、b第一次旁路阶段、c第一次半桥接阶段、d桥接阶段、e第二次半桥接阶段、f第二次旁路阶段以及g第二次稳态阶段。
图7为根据本发明实施例提供的变压器有载分接开关的参数测试装置的结构框图，如图7所示，变压器有载分接开关的参数测试装置包括获取模块701、派克变换模块702、判定模块703和计算模块704。
其中，获取模块701用于获取变压器有载分接开关的过渡电流波形。派克变换模块702用于对所述过渡电流波形进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量。判定模块703用于根据所述过渡电流的直轴分量和交轴分量，计算各采样时刻的电流幅值，并根据相邻采样时刻对应的电流幅值变化量，判定所述变压器有载分接开关切换过程各阶段。计算模块704用于根据所述变压器有载分接开关切换过程各阶段及其对应的过渡电流等效直流分量，计算有载分接开关的过渡电阻值。
具体地，图2为根据本发明实施例提供的变压器有载分接开关等效原理图，图2中，s为模拟有载分接开关滑动触头，k1、k2、k3、k4为模拟有载分接开关分触头，k1、k4为模拟有载分接开关主触头，k2、k3为模拟有载分接开关过渡触头。r1、r2为模拟有载分接开关过渡电阻。N1、N2为模拟有载分接开关静触头，Z1、Z2为模拟有载分接开关级绕组阻抗。电源AC为800V标准单相交流电压，供测试用。
本实施例中，获取模块701采用交流测试方法，采集变压器有载分接开关的过渡电流波形及测试用交流电压波形并存储，以供之后的数据处理。图3(a)为根据本发明实施例提供的过渡电流波形图；图3(b)为根据本发明实施例提供的测试用交流电压波形图。
进一步地，派克变换模块702将图3(a)中的过渡电流波形进行派克变换，得到等效直流电流波形图。图4为根据本发明实施例提供的过渡电流波形流经过派克变换所得到的等效直流电流波形图。从图4中能够获取过渡电流的直轴分量和交轴分量。
对过渡电流波形进行派克变换得到过渡电流的d轴分量Idn和q轴分量电流Iqn，求出电流幅值Idq。
判定模块703采用离线辨识算法，识别变压器有载分接开关投切过渡过程的各个阶段。图5为根据本发明实施例提供的变压器有载分接开关切换过程各阶段的示意图。如图5所示，变压器有载分接开关切换过程能够分为7个阶段，包括a第一次稳态阶段、b第一次旁路阶段、c第一次半桥接阶段、d桥接阶段、e第二次半桥接阶段、f第二次旁路阶段以及g第二次稳态阶段。
设置各个电流变化时刻点参数，同时设置不同的状态辨识判据，区分变压器有载分接开关切换过程阶段。变压器有载分接开关切换过程各阶段时刻点设置为：
t11:变压器有载分接开关开始切换时刻；
t12:变压器有载分接开关第一次半桥接开始时刻；
t13:变压器有载分接开关第一次半桥接进入稳态时刻；
t14:变压器有载分接开关桥接开始时刻；
t15:变压器有载分接开关桥接进入稳态时刻；
t16:变压器有载分接开关第二次半桥接开始时刻；
t17:变压器有载分接开关第二次半桥接进入稳态时刻；
t18:变压器有载分接开关第二次旁路开始时刻；
t19:变压器有载分接开关第二次旁路进入稳态时刻。
进一步地，计算模块704利用切换前稳态值、半桥接稳态值、切换后稳态值，通过设计算法计算过渡电阻值。通过辨识算法采集有载分接开关工作过程变化时刻点后，选择变压器有载分接开关切换过程各个阶段中间部分采样点，找出采样时刻对应的数值进行滤波处理，求出每三分之一段采集时间的对应电流分量的平均值，再带入离线辨识算法程序中计算，计算公式如下：
交流测试电源电压：
U＝800+0*1j
变压器切换前稳态的阻抗Z1的实部(即等效电阻R1)：
I1＝Id1+Iq1*1j
Z1＝U/I1
R1＝real(Z1)
有载分接开关第一个过渡电阻值r′1：
I2＝Id2+Iq2*1j
Zx1＝U/I2
r′1＝real(Zx1)-R1
变压器切换完成后稳态的阻抗Z′2的实部(即等效电阻R′2)：
I4＝Id4+Iq4*1j
Z′2＝U/I4
R＇2＝real(Z′2)
有载分接开关第二个过渡电阻值r′2：
I3＝Id3+Iq3*1j
Zx2＝U/I3
r′2＝real(Zx2)-R′2
式中，U表示交流测试电源电压；j表示虚部符号。I1、I2、I3、I4分别表示有载分接开关切换前稳态电流值、有载分接开关第一次半桥接稳态电流值、有载分接开关第二次半桥接稳态电流值、有载分接开关切换后稳态电流值，Zx1、Zx2分别表示有载分接开关第一次半桥接所得阻抗值、有载分接开关第二次半桥接所得阻抗值。r′1表示有载分接开关第一个过渡电阻值。r′2表示有载分接开关第二个过渡电阻值。R1表示变压器切换前稳态的阻抗Z1的实部；R′2表示变压器切换完成后稳态的阻抗Z′2的实部。Id1、Id2、Id3、Id4分别表示有载分接开关切换前稳态电流值d轴分量、有载分接开关第一次半桥接稳态电流值d轴分量、有载分接开关第二次半桥接稳态电流值d轴分量以及有载分接开关切换后稳态电流值d轴分量。Iq1，Iq2、Iq3、Iq4分别表示有载分接开关切换前稳态电流值q轴分量、有载分接开关第一次半桥接稳态电流值q轴分量、有载分接开关第二次半桥接稳态电流值q轴分量以及有载分接开关切换后稳态电流值q轴分量。
本发明实施例提供的变压器有载分接开关的参数测试装置，对过渡电流波形进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量，计算各采样时刻的电流幅值，根据电流幅值变化数据判定所述变压器有载分接开关切换过程各阶段，计算变压器有载分接开关过渡电阻瞬时值，作为变压器有载分接开关是否正常的判据。保障了变压器有载分接开关的安全使用。
在所述实施例的基础上，所述派克变换模块702具体用于：
以交流电压波形过零点作为所述电压波形和电流波形进行派克变换的相位基准，进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量。具体地，将图3(a)中的过渡电流波形进行派克变换，得到等效直流电流波形图。等效直流电流波形如图4所示。
在上述各实施例的基础上，所述判定模块703具体用于：
设置过渡电流的采样时间间隔，根据过渡电流的直轴分量Idn和交轴分量Iqn，根据下式求出电流幅值Idq；
判断相邻两次采样时间对应的电流幅值之间的变化量是否符合稳态条件下的电流变化规律，从而找出变压器有载分接开关分触头开始动作的时刻，进而识别所述变压器有载分接开关切换过程各阶段。
具体地，本实施例中，设置过渡电流的采样时间间隔为0.1ms，再用相邻两次采样时间所对应的电流幅值相减，求出电流幅值变化量的存在规律。例如稳态条件下，电流幅值变化量为零。通过判断相邻两次采样时间对应的电流幅值的变化量是否符合稳态条件下的电流变化规律，找出变压器有载分接开关分触头开始动作的时刻，采用离线辨识算法，识别变压器有载分接开关投切过渡过程的各个阶段。图5为根据本发明实施例提供的变压器有载分接开关切换过程各阶段的示意图。如图5所示，变压器有载分接开关切换过程能够分为7个阶段，包括a第一次稳态阶段、b第一次旁路阶段、c第一次半桥接阶段、d桥接阶段、e第二次半桥接阶段、f第二次旁路阶段以及g第二次稳态阶段。
与传统的交流测试方法根据过渡交流电流波形的变化情况，人为分析出有载分接开关切换过程各阶段相比。本实施例利用离线辨识算法辨识有载分接开关切换过程各个阶段，辨识结果更加准确。
本发明提供的变压器有载分接开关的参数测试方法及装置，对过渡电流波形进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量，计算各采样时刻的电流幅值，根据电流幅值变化数据判定所述变压器有载分接开关切换过程各阶段，计算变压器有载分接开关过渡电阻瞬时值，作为变压器有载分接开关是否正常的判据。保障了变压器有载分接开关的安全使用。
本发明实施例提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行第一方面的各种可能的实现方式中任一中可能的实现方式所提供的变压器有载分接开关的参数测试方法，例如包括：获取变压器有载分接开关的交流电压波形以及过渡电流波形；对所述过渡电流波形进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量；根据所述过渡电流的直轴分量和交轴分量，计算各采样时刻的电流幅值，并根据相邻采样时刻对应的电流幅值变化量，判定所述变压器有载分接开关切换过程各阶段；根据所述变压器有载分接开关切换过程各阶段及其对应的过渡电流等效直流分量，计算有载分接开关的过渡电阻值。
本发明实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使所述计算机执行第一方面的各种可能的实现方式中任一中可能的实现方式所提供的变压器有载分接开关的参数测试方法。例如包括：获取变压器有载分接开关的交流电压波形以及过渡电流波形；对所述过渡电流波形进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量；根据所述过渡电流的直轴分量和交轴分量，计算各采样时刻的电流幅值，并根据相邻采样时刻对应的电流幅值变化量，判定所述变压器有载分接开关切换过程各阶段；根据所述变压器有载分接开关切换过程各阶段及其对应的过渡电流等效直流分量，计算有载分接开关的过渡电阻值。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明根据本发明实施例提供的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离根据本发明实施例提供的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，凡在根据本发明实施例提供的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在根据本发明实施例提供的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种变压器有载分接开关的参数测试方法，其特征在于，包括：
获取变压器有载分接开关的交流电压波形以及过渡电流波形；
对所述过渡电流波形进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量；
根据所述过渡电流的直轴分量和交轴分量，计算各采样时刻的电流幅值，并根据相邻采样时刻对应的电流幅值变化量，判定所述变压器有载分接开关切换过程各阶段；
根据所述变压器有载分接开关切换过程各阶段及其对应的过渡电流等效直流分量，计算有载分接开关的过渡电阻值；
其中，所述计算有载分接开关的过渡电阻值，包括：通过辨识算法采集有载分接开关工作过程变化时刻点后，选择变压器有载分接开关切换过程各个阶段中间部分采样点，找出采样时刻对应的数值进行滤波处理，求出每三分之一段采集时间的对应电流分量的平均值，再带入离线辨识算法程序中计算，计算公式如下：
交流测试电源电压：
U＝800+0*1j
变压器切换前稳态的阻抗Z1的实部：
I1＝Id1+Iq1*1j
Z1＝U/I1
R1＝real(Z1)
有载分接开关第一个过渡电阻值r′1：
I2＝Id2+Iq2*1j
Zx1＝U/I2
r′1＝real(Zx1)-R1
变压器切换完成后稳态的阻抗Z′2的实部：
I4＝Id4+Iq4*1j
Z′2＝U/I4
R′2＝real(Z′2)
有载分接开关第二个过渡电阻值r′2：
I3＝Id3+Iq3*1j
Zx2＝U/I3
r′2＝real(Zx2)-R′2
式中，U表示交流测试电源电压；j表示虚部符号；I1、I2、I3、I4分别表示有载分接开关切换前稳态电流值、有载分接开关第一次半桥接稳态电流值、有载分接开关第二次半桥接稳态电流值、有载分接开关切换后稳态电流值，Zx1、Zx2分别表示有载分接开关第一次半桥接所得阻抗值、有载分接开关第二次半桥接所得阻抗值；r′1表示有载分接开关第一个过渡电阻值；r′2表示有载分接开关第二个过渡电阻值；R1表示变压器切换前稳态的阻抗Z1的实部；R′2表示变压器切换完成后稳态的阻抗Z′2的实部；Id1、Id2、Id3、Id4分别表示有载分接开关切换前稳态电流值d轴分量、有载分接开关第一次半桥接稳态电流值d轴分量、有载分接开关第二次半桥接稳态电流值d轴分量以及有载分接开关切换后稳态电流值d轴分量；Iq1，Iq2、Iq3、Iq4分别表示有载分接开关切换前稳态电流值q轴分量、有载分接开关第一次半桥接稳态电流值q轴分量、有载分接开关第二次半桥接稳态电流值q轴分量以及有载分接开关切换后稳态电流值q轴分量；
所述对过渡电流波形进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量包括：
以交流电压波形过零点作为所述电压波形和电流波形进行派克变换的相位基准，进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据过渡电流的直轴分量和交轴分量，计算电流幅值，并根据相邻采样时刻对应的电流幅值变化量，判定所述变压器有载分接开关切换过程各阶段具体包括：
设置过渡电流的采样时间间隔，根据过渡电流的直轴分量Idn和交轴分量Iqn，根据下式求出电流幅值Idq；
判断相邻两次采样时间对应的电流幅值之间的变化量是否符合稳态条件下的电流变化规律，从而找出变压器有载分接开关分触头开始动作的时刻，进而识别所述变压器有载分接开关切换过程各阶段。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述有载分接开关切换过程包括第一次稳态阶段、第一次旁路阶段、第一次半桥接阶段、桥接阶段、第二次半桥接阶段、第二次旁路阶段以及第二次稳态阶段。
4.一种变压器有载分接开关的参数测试装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取变压器有载分接开关的过渡电流波形；
派克变换模块，用于对所述过渡电流波形进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量；
判定模块，用于根据所述过渡电流的直轴分量和交轴分量，计算各采样时刻的电流幅值，并根据相邻采样时刻对应的电流幅值变化量，判定所述变压器有载分接开关切换过程各阶段；
计算模块，用于根据所述变压器有载分接开关切换过程各阶段及其对应的过渡电流等效直流分量，计算有载分接开关的过渡电阻值；
其中，所述计算有载分接开关的过渡电阻值，包括：通过辨识算法采集有载分接开关工作过程变化时刻点后，选择变压器有载分接开关切换过程各个阶段中间部分采样点，找出采样时刻对应的数值进行滤波处理，求出每三分之一段采集时间的对应电流分量的平均值，再带入离线辨识算法程序中计算，计算公式如下：
交流测试电源电压：
U＝800+0*1j
变压器切换前稳态的阻抗Z1的实部：
I1＝Id1+Iq1*1j
Z1＝U/I1
R1＝real(Z1)
有载分接开关第一个过渡电阻值r′1：
I2＝Id2+Iq2*1j
Zx1＝U/I2
r′1＝real(Zx1)-R1
变压器切换完成后稳态的阻抗Z′2的实部：
I4＝Id4+Iq4*1j
Z′2＝U/I4
R′2＝real(Z′2)
有载分接开关第二个过渡电阻值r′2：
I3＝Id3+Iq3*1j
Zx2＝U/I3
r′2＝real(Zx2)-R′2
式中，U表示交流测试电源电压；j表示虚部符号；I1、I2、I3、I4分别表示有载分接开关切换前稳态电流值、有载分接开关第一次半桥接稳态电流值、有载分接开关第二次半桥接稳态电流值、有载分接开关切换后稳态电流值，Zx1、Zx2分别表示有载分接开关第一次半桥接所得阻抗值、有载分接开关第二次半桥接所得阻抗值；r′1表示有载分接开关第一个过渡电阻值；r′2表示有载分接开关第二个过渡电阻值；R1表示变压器切换前稳态的阻抗Z1的实部；R′2表示变压器切换完成后稳态的阻抗Z′2的实部；Id1、Id2、Id3、Id4分别表示有载分接开关切换前稳态电流值d轴分量、有载分接开关第一次半桥接稳态电流值d轴分量、有载分接开关第二次半桥接稳态电流值d轴分量以及有载分接开关切换后稳态电流值d轴分量；Iq1，Iq2、Iq3、Iq4分别表示有载分接开关切换前稳态电流值q轴分量、有载分接开关第一次半桥接稳态电流值q轴分量、有载分接开关第二次半桥接稳态电流值q轴分量以及有载分接开关切换后稳态电流值q轴分量；
所述派克变换模块具体用于：
以交流电压波形过零点作为所述电压波形和电流波形进行派克变换的相位基准，进行派克变换，获取过渡电流的直轴分量和交轴分量。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述判定模块具体用于：
设置过渡电流的采样时间间隔，根据过渡电流的直轴分量Idn和交轴分量Iqn，根据下式求出电流幅值Idq；
判断相邻两次采样时间对应的电流幅值之间的变化量是否符合稳态条件下的电流变化规律，从而找出变压器有载分接开关分触头开始动作的时刻，进而识别所述变压器有载分接开关切换过程各阶段。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述有载分接开关切换过程包括第一次稳态阶段、第一次旁路阶段、第一次半桥接阶段、桥接阶段、第二次半桥接阶段、第二次旁路阶段以及第二次稳态阶段。
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