CN109586249A - 变压器励磁涌流判别方法和装置 - Google Patents

变压器励磁涌流判别方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明适用于继电保护技术领域，提供了一种变压器励磁涌流判别方法和装置，包括：采集变压器的至少一相差动电流脉冲；对所述至少一相差动电流脉冲进行小波变换得到预设尺度的电流细节信息；根据所述电流细节信息确定电流方差变化率；判断所述电流方差变化率是否满足阈值条件，根据判断结果确定当前采集的变压器的差动电流是否为励磁涌流。本发明的判据与励磁涌流的二次谐波含量和间断角无关，受系统运行方式、负荷性质的影响非常小，能够快速准确的判断出励磁涌流，防止变压器误动作。

Description

变压器励磁涌流判别方法和装置
技术领域
本发明属于继电保护技术领域，尤其涉及一种变压器励磁涌流判别方法和装置。
背景技术
变压器正常的励磁方法是直接合闸到全电压。铁心合闸以前的磁化和合闸角度的不同使得励磁电流会产生或大或小的暂态过程，励磁电流的过渡部分常被称为励磁涌流。励磁涌流可能在变压器内引起相当大的电动应力，使保护装置不恰当的分闸，进而可能危害变压器绝缘。
差动保护在变压器中普遍应用，但是差动保护在识别励磁涌流上具有一定的困难，因为差动保护的原理是基尔霍夫电流定律，一般情况下变压器的励磁电流很小，不会造成干扰，但是当变压器空载合闸或外部故障切除恢复供电时，往往会产生很大的励磁涌流，有时甚至能达到额定电流的几十倍，使得励磁支路具有了非线性特点，不满足基尔霍夫电流定律，所以较大励磁涌流的产生使得差动保护装置误以为变压器内部发生短路故障而动作跳闸，出现误动作，因此，如何鉴别励磁涌流和短路电流成为变压器保护的一个主要研究问题。
但目前鉴别励磁涌流的方法主要是二次谐波制动原理和间断角原理，这两种方法受系统运行方式、负荷性质的影响非常大，励磁涌流判断不准确。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了变压器励磁涌流判别方法和装置，以解决现有技术中的励磁涌流判别方法受系统运行方式和负荷性质的影响教大，励磁涌流判断不准确的问题。
本发明实施例的第一方面提供了变压器励磁涌流判别方法，包括：
采集变压器的至少一相差动电流脉冲；
对所述至少一相差动电流脉冲进行小波变换得到预设尺度的电流细节信息；
根据所述电流细节信息确定电流方差变化率；
判断所述电流方差变化率是否满足阈值条件，根据判断结果确定当前采集的变压器的差动电流是否为励磁涌流。
可选的，所述至少一相差动电流脉冲为一个脉冲周期的差动电流脉冲；
所述根据所述电流细节信息确定电流方差变化率，包括：
将一个脉冲周期设置为至少3个脉冲区间；
根据每个脉冲区间的所述电流细节信息确定电流细节信息方差；
根据所述电流细节信息方差确定相邻脉冲区间的方差变化率；
将最大的所述方差变化率设置为所述电流方差变化率。
可选的，所述根据每个脉冲区间的所述电流细节信息确定电流细节信息方差，包括：
通过
确定电流细节信息方差；其中，S2 i为第i脉冲区间的电流细节信息方差，n为一个脉冲区间的采样点数，为第i脉冲区间的所述电流细节信息的平均数，v为所述预设尺度，dv(j)为一个脉冲周期内第j采样点对应的第v尺度的电流细节信息，i和j均为正整数。
可选的，所述根据所述电流细节信息方差确定相邻脉冲区间的方差变化率，包括：
通过
确定相邻脉冲区间的方差变化率；其中，为第i脉冲区间的电流细节信息方差，为为第i+1脉冲区间的电流细节信息方差，Ki为相邻脉冲区间的方差变化率，i为正整数。
可选的，所述判断所述电流方差变化率是否满足阈值条件，根据判断结果确定变压器的差动电流是否是励磁涌流包括：
在所述电流方差变化率满足阈值条件时，确定当前采集的变压器的差动电流是励磁涌流；
在所述电流方差变化率不满足阈值条件时，确定当前采集的变压器的差动电流是短路电流。
可选的，所述变压器励磁涌流判别方法还包括：
采集变压器的三相差动电流脉冲；
对每一相差动电流脉冲进行小波变换得到每一相的预设尺度的电流细节信息；
根据每一相的预设尺度的电流细节信息确定每一相的电流方差变化率；
判断每一相的电流方差变化率是否满足阈值条件，在任意一相的电流方差变化率满足所述阈值条件时，确定当前采集的变压器的差动电流是励磁涌流。
本发明实施例的第二方面提供了变压器励磁涌流判别装置，包括：
信息采集模块，用于采集预设个周期内变压器的至少一相差动电流脉冲；
小波变换模块，用于对所述至少一相差动电流脉冲进行小波变换得到预设尺度的电流细节信息；
信息确定模块，用于根据所述电流细节信息确定电流方差变化率；
判断模块，用于判断所述电流方差变化率是否满足阈值条件，根据判断结果确定当前采集变压器的差动电流是否为励磁涌流。
可选的，所述至少一相差动电流脉冲为一个脉冲周期的差动电流脉冲；
所述信息确定模块具体用于：
将一个脉冲周期设置为至少3个脉冲区间；
根据每个脉冲区间的所述电流细节信息确定电流细节信息方差；
根据所述电流细节信息方差确定相邻脉冲区间的方差变化率；
将最大的所述方差变化率设置为所述电流方差变化率。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述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如上述任一项所述变压器励磁涌流判别方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述变压器励磁涌流判别方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过采集变压器的至少一相差动电流脉冲；对所述至少一相差动电流脉冲进行小波变换得到预设尺度的电流细节信息，扩大了励磁涌流的特点，从而快速判断出励磁涌流；根据所述电流细节信息确定电流方差变化率，并判断所述电流方差变化率是否满足阈值条件，根据判断结果确定当前采集的变压器的差动电流是否为励磁涌流，使得判断励磁涌流的判据与二次谐波含量和间断角无关，受系统运行方式、负荷性质的影响非常小，鉴别励磁涌流更加准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。
图1是本发明实施例提供的变压器励磁涌流判别方法的实现流程示意图；
图2是图1步骤S103的具体实现流程示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种变压器励磁涌流判别方法的实现流程示意图；
图4是本发明实施例提供的变压器励磁涌流判别装置的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一
参见图1，提供了变压器励磁涌流判别方法的一个实施例实现流程示意图，详述如下：
步骤S101，采集变压器的至少一相差动电流脉冲。
当变压器空载合闸或外部故障切除恢复供电时，往往会产生很大的励磁涌流，有时甚至能达到额定电流的几十倍，当电路出现故障短路时，也会产生较大电流，差动保护装置有可能会将较大励磁涌流判断为故障短路电流而产生误驱动，因此需要鉴别励磁涌流和故障短路电流。正常情况下，流进差动保护设备的电流和流出的电流相等，即差动电流等于零，当电路出现故障短路时，或产生励磁涌流时，流进差动保护设备的电流和流出的电流不相等，差动电流大于零。
本申请可以通过电流传感器或万能电表采集变压器中较为异常的电流信息，例如，实时采集变压器电路中的电流信息，在采集的电流信息与额定电流的差值大于预设电流变化条件时，则判断当前采集的电流为异常电流，然后采集异常电流的电流脉冲，再根据额定电流得到差动电流脉冲；或直接将采集的异常电流的电流脉冲作为差动电流脉冲。
本申请可以采集变压器中多个周期的一相差动电流脉冲，并根据每个脉冲周期内的差动电流脉冲的峰值计算当前采集的差动电流脉冲的峰值平均数，将最接近峰值平均数的差动电流脉冲作为分析对象，即可以选取一个周期的一相差动电流脉冲进行分析，提高励磁涌流判断速度。
本申请还可以采集变压器中多个周期的一相差动电流脉冲，并采集每个脉冲周期内预设点数的电流脉冲信息，根据每个采样点的电流脉冲信息计算当前周期内的差动电流方差，将差动电流方差最大的差动电流脉冲作为分析对象，即可以选取一个周期的一相差动电流脉冲进行分析，提高励磁涌流判断的准确度和速度。
本申请还可以采集变压器中多个周期的一相差动电流脉冲，并采集每个脉冲周期内预设点数的电流脉冲信息，根据每个采样点的电流脉冲信息计算当前周期内的差动电流方差，获取相邻脉冲周期的方差差值，将最大的方差差值对应的两个相邻脉冲周期的差动电流脉冲作为分析对象，即可以选取两个周期的一相差动电流脉冲进行分析，提高励磁涌流判断的准确度。
应理解，本实施例对选取差动电流脉冲的周期数量不做限定，对如何选择需要进行分析的差动电流脉冲的方式不做限定，同时对采集变压器的差动电流脉冲的相数不做限定。
一个实施例中，所述方法还包括：建立每台变压器的励磁涌流资料库，即对每台变压器历史励磁涌流的电流脉冲信息进行存档，以便提取历史励磁涌流的电流脉冲信息，获取励磁涌流的电流脉冲信息更多特征信息，例如波形的变化趋势、峰值变化规律等，进而可以根据励磁涌流的特征信息对励磁涌流进行建模，例如将励磁涌流的特征信息输入进神经网络，对励磁涌流的特征信息进行训练建立励磁涌流模型，以便再采集的差动电流脉冲直接输入到励磁涌流模型中，直接识别当前的差动电流脉冲是否是励磁涌流，识别速度快，识别率准确。
建立每台变压器的励磁涌流资料库，可以对变压器的运行状态有更深入的掌握，对变压器进行差异化状态分析，更加精细化地判断，进而可以及时地、有针对性地安排设备检修计划。
步骤S102，对所述至少一相差动电流脉冲进行小波变换得到预设尺度的电流细节信息。
小波变换可以同时获取差动电流脉冲的时域信息和频域信息，能对差动电流脉冲的时间和频率进行局部化分析，通过伸缩平移运算对差动电流脉冲逐步进行多尺度细化，最终达到高频处时间细分，低频处频率细分，优于通过传统的傅里叶变换获取差动电流脉冲信息，获取的细节信息更加精准，对差动电流脉冲的波形的间断、突起和瞬态分量的检测都具有很好的效果。
虽然励磁涌流与故障短路电流都产生很大的电流值，但将励磁涌流对应的差动电流脉冲输入到小波变换中，励磁涌流对应的差动电流脉冲有其自身的特点，如波形有间断角、波形偏离时间轴的一侧、含有丰富的二次谐波等高次谐波、波形持续衰减等，这些特征区别于故障短路电流的脉冲特点。本申请利用小波变换对差动电流脉冲进行分析，凸显差动电流脉冲在各个频带中的特点，可以为判断当前采集的差动电流脉冲是否为励磁涌流提供了有效的判据，使得判断结果更加准确。
本申请中预设尺度的确定过程可以包括：对历史采集的励磁涌流对应的差动电流脉冲进行小波变换，并获取每个变换尺度的脉冲信息，计算每个尺度内脉冲信息方差，将最大脉冲信息方差对应尺度的脉冲信息作为电流细节信息进行分析，最大方差对应尺度为所述预设尺度，例如第三尺度的脉冲信息得到最大脉冲信息方差，则将第三尺度的脉冲信息作为电流细节信息，第三尺度作为预设尺度。
本申请预设尺度的确定过程还可以包括：对历史采集的励磁涌流对应的差动电流脉冲进行小波变换，并获取每个变换尺度的脉冲信息，计算每个尺度内脉冲信息方差，同时记录计算每个脉冲信息方差的计算时间，判断脉冲信息方差是否满足预设方差值，同时判断计算时间是否满足预设时间阈值，则选取同时满足两个条件的脉冲信息作为电流细节信息进行分析，满足两个条件的脉冲信息对应的尺度作为所述预设尺度，进而在保证判断准确度的同时，也可提高判断速度。
对历史采集的励磁涌流对应的差动电流脉冲进行小波变换可知，由于变压器合闸初相角、铁心的磁滞效应以及铁心饱和程度，使励磁涌流对应的差动电流脉冲进行小波变换后，得到的频域波形的幅值衰减急剧，而故障短路电流对应的差动电流脉冲得到的频域波形的幅值相对比较平稳。所以，本实施例可以根据差动电流脉冲进行小波变换得到频域信息作为电流细节信息进行分析，还可以得到的时域信息作为电流细节信息进行分析，还可以同时将频域信息和时域信息作为电流细节信息进行分析，本实施例对此不做限定。
同时，本申请还可以在对所述至少一相差动电流脉冲进行小波变换得到预设尺度的电流细节信息之前，对所述至少一相差动电流脉冲进行滤波去噪处理，减小外界对脉冲信号的干扰，确保采集的所述至少一相差动电流脉冲准确性，进而提高判断励磁涌流的准确度。
步骤S103，根据所述电流细节信息确定电流方差变化率。
根据对历史采集的差动电流脉冲进行小波变换可知，励磁涌流对应的差动电流脉冲的频域脉冲在每个周期内都存在着突变点，而故障短路电流对应的差动电流脉冲的频域脉冲只有个别的较大突变点，分别为故障短路发生时刻和进入稳态短路时刻，根据上述励磁涌流和故障短路电流的特点可以区分二者。所以，本实施例根据所述电流细节信息确定电流方差变化率，将上述励磁涌流和故障短路电流的特点利用方差信息体现出来，进而准确判断励磁涌流，减少差动保护的无动作。
所述根据所述电流细节信息确定电流方差变化率，可以包括：
获取多个周期的差动电流脉冲，对多个周期的差动电流脉冲进行小波变换，得到多个周期的预设尺度的电流细节信息，即得到多个周期的预设尺度的频域脉冲和/或时域脉冲；采集所述频域脉冲中每个脉冲周期的差动电流脉冲内的预设点数的频域信息，根据每个采样点对应的频域信息计算每个脉冲周期的方差；然后再计算相邻脉冲周期的方差变化率，将最大的方差变化率作为所述的电流方差变化率。
本申请还可以，采集所述频域脉冲预设点数的频域信息，根据每个采样点对应的频域信息计算相邻采样点的方差；计算相邻采样段的方差变化率，其中，相邻采样点组成采样段，将最大的方差变化率作为所述的电流方差变化率。
本申请还可以，采集所述频域脉冲中每个脉冲周期的频域幅值，计算相邻脉冲周期的幅值方差；计算相邻脉冲周期段的方差变化率，其中相邻脉冲周期组成采样周期段，将最大的方差变化率作为所述的电流方差变化率。
本申请对根据所述电流细节信息确定电流方差变化率具体的实现过程不做限定。
一个实施例中，所述至少一相差动电流脉冲为一个脉冲周期的差动电流脉冲。
参见图2，步骤S103中所述根据所述电流细节信息确定电流方差变化率的具体实现流程包括：
步骤S201，将一个脉冲周期设置为至少3个脉冲区间。
步骤S202，根据每个脉冲区间的所述电流细节信息确定电流细节信息方差。
示例性的，所述电流细节信息可以为频域细节信息，将一个脉冲周期设置为10个脉冲区间，根据每个脉冲区间的频域细节信息确定对应脉冲区间的电流细节信息方差，即得到10个电流细节信息方差。
示例性的，所述电流细节信息可以为频域细节信息和时域细节信息，将一个脉冲周期设置为3个脉冲区间，根据每个脉冲区间的频域细节信息确定对应脉冲区间的第一电流细节信息方差，以及根据每个脉冲区间的时域细节信息确定对应脉冲区间的第二电流细节信息方差。
示例性的，所述电流细节信息可以为频域细节信息，将一个脉冲周期设置为10个脉冲区间，根据每个脉冲区间的频域细节信息确定对应脉冲区间的电流细节信息方差，即得到10个电流细节信息方差。
示例性的，所述电流细节信息可以为频域细节信息和时域细节信息，将一个脉冲周期设置为3个脉冲区间，根据每个脉冲区间的频域细节信息确定对应脉冲区间的第一电流细节信息方差，以及根据每个脉冲区间的时域细节信息确定对应脉冲区间的第二电流细节信息方差。
一个实施例中，所述根据每个脉冲区间的所述电流细节信息确定电流细节信息方差，包括：
通过
确定电流细节信息方差；其中，S2 i为第i脉冲区间的电流细节信息方差，n为一个脉冲区间的采样点数，为第i脉冲区间的所述电流细节信息的平均数，v为所述预设尺度，dv(j)为一个脉冲周期内第j采样点对应的第v尺度的电流细节信息，i和j均为正整数。另外，采样点数按顺序排列，所以第i脉冲区间对应的采样点为j＝ni+1。
示例性的，采样频率fs可以为6kHz，系统工频可以为50Hz，本实施例可以设置一个周期的采样点数为120。将一个脉冲周期设置为4个脉冲区间，每个采样区间的采样点数为30个，可以选取第3尺度的电流细节信息，则第i脉冲区间的电流细节信息方差为：
应理解，上说举例仅是对通过确定电流细节信息方差的过程进行举例，并不是对采样点数、脉冲区间个数和预设尺度进行限定。
步骤S203，根据所述电流细节信息方差确定相邻脉冲区间的方差变化率。
一个实施例中，所述根据所述电流细节信息方差确定相邻脉冲区间的方差变化率，包括：
通过
确定相邻脉冲区间的方差变化率；其中，为第i脉冲区间的电流细节信息方差，为为第i+1脉冲区间的电流细节信息方差，Ki为相邻脉冲区间的方差变化率，i为正整数。
本申请还可以通过计算一个周期内相邻采样点的方差，计算相邻采样段的方差变化率，其中，相邻采样段由相邻采样点构成。
步骤S204，将最大的所述方差变化率设置为所述电流方差变化率。
例如，Kmax＝max{K1，K2，K3，...，Kn}，Kmax为最大的所述方差变化率，即为所述电流方差变化率，K1，K2，K3，...，Kn均为相邻脉冲区间计算得到的方差变化率；或，Kmax＝max{Kn+1，Kn+2，Kn+3，...，Kn+p}，Kmax为所述电流方差变化率，Kn+1，Kn+2，Kn+3，...，Kn+p均为相邻采样段计算得到的方差变化率，n+1为第n采样点开始，对应的第一个采样段，Kn+p为第n采样点开始的第p个采样段计算得到的方差变化率。
一个实施例中，所述判断所述电流方差变化率是否满足阈值条件，根据判断结果确定变压器的差动电流是否是励磁涌流包括：
在所述电流方差变化率满足阈值条件时，确定当前采集的变压器的差动电流是励磁涌流。
在所述电流方差变化率不满足阈值条件时，确定当前采集的变压器的差动电流是短路电流。
例如，Kmax＝max{K1，K2，K3，...，Kn}，设定阈值T，当Kmax<T时，则判断当前的电流差动脉冲为故障电流，差动设备进行保护动作；当Kmax>T时，则判断当前的电流差动脉冲为励磁涌流，差动设备进行保护闭锁。
本申请可以通过对历史采集的励磁涌流对应的差动电流脉冲进行分析，以及对历史采集的故障短路电流对应的差动电流脉冲进行分析，确定最具有代表性的阈值条件，例如T为0.1；还可以通过对历史采集的励磁涌流对应的差动电流脉冲和故障短路电流对应的差动电流脉冲进行分析后，实时更新所述阈值条件，确保判断励磁涌流更加准确，不受变压器的环境、老化器件等影响。
一个实施例中，所述变压器励磁涌流判别方法还可以包括：
在判断当前采集的差动电流脉冲为励磁涌流时，向差动保护装置发送闭锁驱动信号，以使差动保护装置进行保护闭锁；在判断当前采集的差动电流脉冲为故障短路电流时，差动保护装置发送保护驱动信号，以使差动保护装置进行保护动作，同时还向预设终端发送故障信息，工作人员可以通过预设终端了解到变压器的故障问题，并进行及时修复，避免由于电路故障造成不必要的损失。
上述变压器励磁涌流判别方法，通过采集变压器的至少一相差动电流脉冲；对所述至少一相差动电流脉冲进行小波变换得到预设尺度的电流细节信息，扩大了励磁涌流的特点，从而快速判断出励磁涌流；根据所述电流细节信息确定电流方差变化率，并判断所述电流方差变化率是否满足阈值条件，根据判断结果确定当前采集的变压器的差动电流是否为励磁涌流，使得判断励磁涌流的判据与二次谐波含量和间断角无关，受系统运行方式、负荷性质的影响非常小，鉴别励磁涌流更加准确。
实施例二
本实施例提供了另一种变压器励磁涌流判别方法，具体参见图3，为本实施例提供的另一种变压器励磁涌流判别方法的一个实现流程图，详述如下：
步骤S301，采集变压器的三相差动电流脉冲。
步骤S302，对每一相差动电流脉冲进行小波变换得到每一相的预设尺度的电流细节信息。
步骤S303，根据每一相的预设尺度的电流细节信息确定每一相的电流方差变化率。
步骤S304，判断每一相的电流方差变化率是否满足阈值条件，在任意一相的电流方差变化率满足所述阈值条件时，确定当前采集的变压器的差动电流是励磁涌流。
上述变压器励磁涌流判别方法，通过采集变压器的三相差动电流脉冲；对每相差动电流脉冲进行小波变换得到每一相的预设尺度的电流细节信息，扩大了励磁涌流的特点，从而快速判断出励磁涌流；根据每一相的所述电流细节信息确定对应相的电流方差变化率，在任意一相的电流方差变化率满足所述阈值条件时，确定当前采集的变压器的差动电流是励磁涌流，判断速度快且准确，同时判断励磁涌流的判据与二次谐波含量和间断角无关，受系统运行方式、负荷性质的影响非常小，提高了鉴别励磁涌流的准确度。
本领域技术人员可以理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
实施例三
对应于上述实施例所述的变压器励磁涌流判别方法，图4中示出了本发明实施例三提供的变压器励磁涌流判别装置的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。
该装置包括：信息采集模块110、小波变换模块120、信息确定模块130和判断模块140。
信息采集模块110用于采集预设个周期内变压器的至少一相差动电流脉冲。
小波变换模块120用于对所述至少一相差动电流脉冲进行小波变换得到预设尺度的电流细节信息。
信息确定模块130用于根据所述电流细节信息确定电流方差变化率。
判断模块140用于判断所述电流方差变化率是否满足阈值条件，根据判断结果确定当前采集变压器的差动电流是否为励磁涌流。
一个实施例选中，所述至少一相差动电流脉冲为一个脉冲周期的差动电流脉冲。信息确定模块130具体用于：
将一个脉冲周期设置为至少3个脉冲区间。
根据每个脉冲区间的所述电流细节信息确定电流细节信息方差。
根据所述电流细节信息方差确定相邻脉冲区间的方差变化率。
将最大的所述方差变化率设置为所述电流方差变化率。
上述变压器励磁涌流判别装置，通过信息采集模块110采集变压器的至少一相差动电流脉冲，小波变换模块120对所述至少一相差动电流脉冲进行小波变换得到预设尺度的电流细节信息，可以扩大励磁涌流的特点，从而快速判断出励磁涌流；信息确定模块130根据所述电流细节信息确定电流方差变化率，判断模块140判断所述电流方差变化率是否满足阈值条件，根据判断结果确定当前采集的变压器的差动电流是否为励磁涌流，使得判断励磁涌流的判据与二次谐波含量和间断角无关，受系统运行方式、负荷性质的影响非常小，鉴别励磁涌流更加准确。
实施例四
图5是本发明实施例四提供的终端设备100的示意图。如图5所示，该实施例所述的终端设备100包括：处理器150、存储器160以及存储在所述存储器160中并可在所述处理器150上运行的计算机程序161，例如变压器励磁涌流判别方法的程序。所述处理器150在执行所述计算机程序161时实现上述各个变压器励磁涌流判别方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S104。或者，所述处理器150执行所述计算机程序161时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图4所示模块110至140的功能。
示例性的，所述计算机程序161可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器160中，并由所述处理器150执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序161在所述终端设备100中的执行过程。例如，所述计算机程序161可以被分割成信息采集模块、小波变换模块、信息确定模块和判断模块，各模块具体功能如下：
信息采集模块用于采集预设个周期内变压器的至少一相差动电流脉冲。
小波变换模块用于对所述至少一相差动电流脉冲进行小波变换得到预设尺度的电流细节信息。
信息确定模块用于根据所述电流细节信息确定电流方差变化率。
判断模块用于判断所述电流方差变化率是否满足阈值条件，根据判断结果确定当前采集变压器的差动电流是否为励磁涌流。
一个实施例中，所述至少一相差动电流脉冲为一个脉冲周期的差动电流脉冲；所述信息确定模块具体用于：
将一个脉冲周期设置为至少3个脉冲区间。
根据每个脉冲区间的所述电流细节信息确定电流细节信息方差。
根据所述电流细节信息方差确定相邻脉冲区间的方差变化率。
将最大的所述方差变化率设置为所述电流方差变化率。
所述终端设备100可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备100可包括，但不仅限于处理器150、存储器160。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端设备100的示例，并不构成对终端设备100的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端设备100还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器150可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器160可以是终端设备100的内部存储单元，例如终端设备100的硬盘或内存。所述存储器160也可以是终端设备100的外部存储设备，例如终端设备100上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器160还可以既包括终端设备100的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器160用于存储所述计算机程序以及终端设备100所需的其他程序和数据。所述存储器160还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或系统、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包括的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，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，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变压器励磁涌流判别方法，其特征在于，包括：
采集变压器的至少一相差动电流脉冲；
对所述至少一相差动电流脉冲进行小波变换得到预设尺度的电流细节信息；
根据所述电流细节信息确定电流方差变化率；
判断所述电流方差变化率是否满足阈值条件，根据判断结果确定当前采集的变压器的差动电流是否为励磁涌流。
2.如权利要求1所述的变压器励磁涌流判别方法，其特征在于，所述至少一相差动电流脉冲为一个脉冲周期的差动电流脉冲；
所述根据所述电流细节信息确定电流方差变化率，包括：
将一个脉冲周期设置为至少3个脉冲区间；
根据每个脉冲区间的所述电流细节信息确定电流细节信息方差；
根据所述电流细节信息方差确定相邻脉冲区间的方差变化率；
将最大的所述方差变化率设置为所述电流方差变化率。
3.如权利要求2所述的变压器励磁涌流判别方法，其特征在于，所述根据每个脉冲区间的所述电流细节信息确定电流细节信息方差，包括：
通过
确定电流细节信息方差；其中，S2 i为第i脉冲区间的电流细节信息方差，n为一个脉冲区间的采样点数，为第i脉冲区间的所述电流细节信息的平均数，v为所述预设尺度，dv(j)为一个脉冲周期内第j采样点对应的第v尺度的电流细节信息，i和j均为正整数。
4.如权利要求2所述的变压器励磁涌流判别方法，其特征在于，所述根据所述电流细节信息方差确定相邻脉冲区间的方差变化率，包括：
通过
确定相邻脉冲区间的方差变化率；其中，为第i脉冲区间的电流细节信息方差，为为第i+1脉冲区间的电流细节信息方差，Ki为相邻脉冲区间的方差变化率，i为正整数。
5.如权利要求1所述的变压器励磁涌流判别方法，其特征在于，所述判断所述电流方差变化率是否满足阈值条件，根据判断结果确定变压器的差动电流是否是励磁涌流包括：
在所述电流方差变化率满足阈值条件时，确定当前采集的变压器的差动电流是励磁涌流；
在所述电流方差变化率不满足阈值条件时，确定当前采集的变压器的差动电流是短路电流。
6.如权利要求1至5任一项所述的变压器励磁涌流判别方法，其特征在于，所述变压器励磁涌流判别方法还包括：
采集变压器的三相差动电流脉冲；
对每一相差动电流脉冲进行小波变换得到每一相的预设尺度的电流细节信息；
根据每一相的预设尺度的电流细节信息确定每一相的电流方差变化率；
判断每一相的电流方差变化率是否满足阈值条件，在任意一相的电流方差变化率满足所述阈值条件时，确定当前采集的变压器的差动电流是励磁涌流。
7.一种变压器励磁涌流判别装置，其特征在于，包括：
信息采集模块，用于采集预设个周期内变压器的至少一相差动电流脉冲；
小波变换模块，用于对所述至少一相差动电流脉冲进行小波变换得到预设尺度的电流细节信息；
信息确定模块，用于根据所述电流细节信息确定电流方差变化率；
判断模块，用于判断所述电流方差变化率是否满足阈值条件，根据判断结果确定当前采集变压器的差动电流是否为励磁涌流。
8.如权利要求7所述的变压器励磁涌流判别装置，其特征在于，所述至少一相差动电流脉冲为一个脉冲周期的差动电流脉冲；
所述信息确定模块具体用于：
将一个脉冲周期设置为至少3个脉冲区间；
根据每个脉冲区间的所述电流细节信息确定电流细节信息方差；
根据所述电流细节信息方差确定相邻脉冲区间的方差变化率；
将最大的所述方差变化率设置为所述电流方差变化率。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110018372A (zh) * 2019-04-09 2019-07-16 国网陕西省电力公司电力科学研究院 一种基于励磁阻抗波动特征的变压器保护方法
CN112421760A (zh) * 2020-11-26 2021-02-26 科华恒盛股份有限公司 一种ups隔离变压器的励磁电流的控制方法及装置
CN112803382A (zh) * 2021-03-10 2021-05-14 中铁电气化局集团有限公司 基于电流判据的全贯通柔性牵引供电系统接触网保护方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040062938A (ko) * 2004-06-22 2004-07-09 (주)드림파워텍 변압기의 초기 전원 인가 및 탭 전환시 발생되는여자돌입전류와 여자 과전류 방지 장치 및 그 제어방법
CN1967958A (zh) * 2006-10-16 2007-05-23 北京交通大学 基于波形正弦度原理的变压器励磁涌流识别方法
CN103412221A (zh) * 2013-08-13 2013-11-27 昆明理工大学 一种基于时频特征量的变压器励磁涌流鉴别方法
CN206640295U (zh) * 2017-03-07 2017-11-14 青岛科技大学 一种基于小波变换的变压器差动保护系统
JP6362756B1 (ja) * 2017-11-10 2018-07-25 株式会社興電舎 励磁突入電流抑制装置
CN108599104A (zh) * 2018-05-11 2018-09-28 国网山东省电力公司东营供电公司 变压器保护励磁涌流识别算法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040062938A (ko) * 2004-06-22 2004-07-09 (주)드림파워텍 변압기의 초기 전원 인가 및 탭 전환시 발생되는여자돌입전류와 여자 과전류 방지 장치 및 그 제어방법
CN1967958A (zh) * 2006-10-16 2007-05-23 北京交通大学 基于波形正弦度原理的变压器励磁涌流识别方法
CN103412221A (zh) * 2013-08-13 2013-11-27 昆明理工大学 一种基于时频特征量的变压器励磁涌流鉴别方法
CN206640295U (zh) * 2017-03-07 2017-11-14 青岛科技大学 一种基于小波变换的变压器差动保护系统
JP6362756B1 (ja) * 2017-11-10 2018-07-25 株式会社興電舎 励磁突入電流抑制装置
CN108599104A (zh) * 2018-05-11 2018-09-28 国网山东省电力公司东营供电公司 变压器保护励磁涌流识别算法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘军等: "小波变换在变压器励磁涌流识别中的应用", 《计算机测量与控制》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110018372A (zh) * 2019-04-09 2019-07-16 国网陕西省电力公司电力科学研究院 一种基于励磁阻抗波动特征的变压器保护方法
CN110018372B (zh) * 2019-04-09 2021-06-08 国网陕西省电力公司电力科学研究院 一种基于励磁阻抗波动特征的变压器保护方法
CN112421760A (zh) * 2020-11-26 2021-02-26 科华恒盛股份有限公司 一种ups隔离变压器的励磁电流的控制方法及装置
CN112421760B (zh) * 2020-11-26 2023-10-27 科华恒盛股份有限公司 一种ups隔离变压器的励磁电流的控制方法及装置
CN112803382A (zh) * 2021-03-10 2021-05-14 中铁电气化局集团有限公司 基于电流判据的全贯通柔性牵引供电系统接触网保护方法

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