CN109752648B - 一种有载分接开关切换电弧能量在线监测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种有载分接开关切换电弧能量在线监测方法及装置，该方法包括采集有载分接开关一次切换过程中，变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形，并分别进行dq坐标变换。根据dq坐标变换结果进行分析计算，获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗。本发明根据变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形的dq坐标变换结果进行分析计算，获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗，实现对有载分接开关切换开关电弧能量的监测。与传统有载分接开关监测系统的结构和算法较为复杂、成本较高相比，本发明简化了数据采集过程和计算步骤，降低了成本。
Description
技术领域
本发明实施例涉及有载分接开关工作状态测试技术领域，尤其涉及一种有载分接开关切换电弧能量在线监测方法及装置。
背景技术
有载分接开关(OLTC)作为电力系统调压的基础设备及调压变压器重要的附属配件，对电网电压调节和变压器安全运行具有重要作用。而OLTC的工作状态监测，又保证了设备的稳定可靠工作，降低了故障率，延长了设备寿命。目前，现有关于OLTC监测技术分为在线测试和离线测试两种，其中在线测试为OLTC不断电情况下，利用电量或非电量检测元件进行实时数据采集，通过对采集数据的分析，得出OLTC工作状态信息。离线测试为OLTC离网状态下，通过专业OLTC测试仪器，对三相同期性、过渡波形、过渡时间、过渡电阻等信息进行测量。
现有的OLTC监测系统，一般是利用振动测量、角度测量、转速测量、油流测量等方法，对OLTC切换过程中各部位电气或非电气信号进行采集并经后处理，得到设备工作状态。整个监测系统结构和算法较为复杂、成本较高。且现有技术均未对OLTC切换开关电弧能量及触头状态进行监测。
发明内容
针对传统有载分接开关监测系统的结构和算法较为复杂、成本较高的缺陷。本发明实施例提供一种有载分接开关切换电弧能量在线监测方法及装置。
第一方面，本发明实施例提供一种有载分接开关切换电弧能量在线监测方法，包括：
S1，采集有载分接开关一次切换过程中，变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形，并分别进行dq坐标变换；
S2，根据dq坐标变换结果进行分析计算，获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗。
其中，在获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗之后，所述方法还包括：
根据计算得到的切换开关电弧功率损耗Parc，以及在数据库中获取的切换开关电弧功率损耗Parc对应的有载分接开关切换开关触头工作状态信息，判断有载分接开关切换开关触头是否需要更换或维修。
进一步地，步骤S1中，所述采集有载分接开关一次切换过程中，变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形，并分别进行dq坐标变换具体包括：
分别将变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形进行dq坐标变换，输出变压器高压侧电压d轴直流分量Ud1、变压器高压侧电压q轴直流分量Uq1、变压器高压侧电流d轴直流分量Id1、变压器高压侧电流q轴直流分量Iq1；变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2、变压器低压侧电压q轴直流分量Uq2、以及变压器低压侧电流d轴直流分量Id2和变压器低压侧电流q轴直流分量Iq2。
进一步地，步骤S2中，所述根据坐标变换结果进行分析计算，获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗具体包括：
S21，根据变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2或变压器低压侧电流d轴直流分量Id2，确定所述有载分接开关切换过程中第一过渡电阻半桥接区间、桥接区间和第二过渡电阻半桥接区间；
S22，根据变压器高压侧电压d轴直流分量Ud1、变压器高压侧电压q轴直流分量Uq1、变压器高压侧电流d轴直流分量Id1和变压器高压侧电流q轴的直流分量Iq1，计算获得变压器高压侧总输入有功功率P入和变压器高压侧总输入无功功率Q入；
S23，根据变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2、变压器低压侧电压q轴直流分量Uq2、变压器低压侧电流d轴直流分量Id2、变压器低压侧电流q轴直流分量Iq2，计算获得变压器低压侧总输出有功功率P出和变压器低压侧总输出无功功率Q出；
S24，根据所述有载分接开关切换过程中第一过渡电阻半桥接区间、桥接区间、第二过渡电阻半桥接区间，以及预先获取的过渡电阻数值，获得有载分接开关切换过程中，第一半桥接区间过渡电阻损耗PR1、桥接区间过渡电阻损耗PR1R2和第二半桥接区间过渡电阻损耗PR2；
S25，根据所述变压器高压侧总输入有功功率P入、变压器高压侧总输入无功功率Q入、所述变压器低压侧总输出有功功率P出、变压器低压侧总输出无功功率Q出、变压器本体有功功率损耗Ploss和无功功率Qloss、第一半桥接区间过渡电阻损耗PR1、桥接区间过渡电阻损耗PR1R2和第二半桥接区间过渡电阻损耗PR2，计算获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗Parc。
进一步地，步骤S21中，所述根据变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2或变压器低压侧电流d轴直流分量Id2，确定所述有载分接开关切换过程中第一过渡电阻半桥接区间、桥接区间和第二过渡电阻半桥接区间，具体包括：
根据所述变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2或变压器低压侧电流d轴直流分量Id2的变化突变点确定所述有载分接开关切换过程中第一过渡电阻半桥接区间、桥接区间、第二过渡电阻半桥接区间。
第二方面，本发明实施例提供一种有载分接开关切换电弧能量在线监测装置，包括：
坐标变换模块，用于采集有载分接开关一次切换过程中，变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形，并分别进行dq坐标变换；
计算模块，用于根据dq坐标变换结果进行分析计算，获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗。
进一步地，所述装置还包括：
判断模块，用于根据计算得到的切换开关电弧功率损耗Parc，以及在数据库中获取的切换开关电弧功率损耗Parc对应的有载分接开关切换开关触头工作状态信息，判断有载分接开关切换开关触头是否需要更换或维修。
进一步地，所述坐标变换模块具体用于：
分别将变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形进行dq坐标变换，输出变压器高压侧电压d轴直流分量Ud1、变压器高压侧电压q轴直流分量Uq1、变压器高压侧电流d轴直流分量Id1、变压器高压侧电流q轴直流分量Iq1；变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2、变压器低压侧电压q轴直流分量Uq2、以及变压器低压侧电流d轴直流分量Id2和变压器低压侧电流q轴直流分量Iq2。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，
所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，处理器调用所述程序指令能够执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的有载分接开关切换电弧能量在线监测方法。
第四方面，本发明实施例提供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种可能的实现方式所提供的有载分接开关切换电弧能量在线监测方法。
本发明实施例提供的有载分接开关切换电弧能量在线监测方法及装置，通过采集有载分接开关一次切换过程中，变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形，并分别进行dq坐标变换，根据dq坐标变换结果进行分析计算，获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗，实现对有载分接开关切换开关电弧能量的监测。与传统有载分接开关监测系统的结构和算法较为复杂、成本较高相比，本发明提供的有载分接开关切换电弧能量在线监测方法简化了数据采集过程和计算步骤，降低了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为根据本发明实施例提供的有载分接开关切换电弧能量在线监测方法流程示意图；
图2为根据本发明实施例提供的分体式有载分接开关的等效原理图；
图3为根据本发明实施例提供的分体式OLTC切换过程的等效示意图；
图4为根据本发明实施例提供的分体式有载分接开关切换过程的直流示波图；
图5为根据本发明实施例提供的分体式有载分接开关切换时序图；
图6为根据本发明实施例提供的有载分接开关切换电弧能量在线监测装置的结构框图；
图7为根据本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
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、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
需要说明的是，在本发明实施例的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
由于传统的有载分接开关监测系统，一般是利用振动测量、角度测量、转速测量、油流测量等方法，对有载分接开关切换过程中各部位电气或非电气信号进行采集并经后处理，得到设备工作状态。整个监测系统结构和算法较为复杂、成本较高。且现有技术均未对有载分接开关切换开关电弧能量及触头状态进行监测。
因此，本发明实施例提供一种有载分接开关切换电弧能量在线监测方法，通过采集有载分接开关一次切换过程中，变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形，并分别进行dq坐标变换，根据dq坐标变换结果进行分析计算，获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗，实现对有载分接开关切换开关电弧能量的监测。解决了传统有载分接开关监测系统的结构和算法较为复杂、成本较高的技术问题，本发明提供的有载分接开关切换电弧能量在线监测方法简化了数据采集过程和计算步骤，降低了成本。
图1为根据本发明实施例提供的有载分接开关切换电弧能量在线监测方法流程示意图；如图1所示，该方法包括：
S1，采集有载分接开关一次切换过程中，变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形，并分别进行dq坐标变换。
具体的，采集有载分接开关一次切换过程中的电压和电流数据，进而获取有载分接开关一次切换过程中，变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形。采样频率为30kHz，为降低噪声影响，可采用平均值滤波、小波滤波等算法处理。
进一步地，分别将变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形进行dq坐标变换，输出变压器高压侧电压d轴直流分量Ud1、变压器高压侧电压q轴直流分量Uq1、变压器高压侧电流d轴直流分量Id1、变压器高压侧电流q轴直流分量Iq1；变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2、变压器低压侧电压q轴直流分量Uq2、以及变压器低压侧电流d轴直流分量Id2和变压器低压侧电流q轴直流分量Iq2。
以单相dq变换为例，有：
式中，Fd表示d轴电磁参数(例如电压、电流、磁链等)，Fm表示电磁参数(电压、电流、磁链等)幅值，Fq表示q轴电磁参数(电压、电流、磁链等)。
S2，根据dq坐标变换结果进行分析计算，获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗。
在获得dq坐标变换结果之后，根据获得的上述参数进行分析计算，得到有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗。
本发明实施例提供的有载分接开关切换电弧能量在线监测方法，通过采集有载分接开关一次切换过程中，变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形，并分别进行dq坐标变换，根据dq坐标变换结果进行分析计算，获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗，实现对有载分接开关切换开关电弧能量的监测。与传统有载分接开关监测系统的结构和算法较为复杂、成本较高相比，本发明提供的有载分接开关切换电弧能量在线监测方法简化了数据采集过程和计算步骤，降低了成本。
在上述实时例的基础上，在步骤S2获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗之后，有载分接开关切换电弧能量在线监测方法还包括：
根据计算得到的切换开关电弧功率损耗Parc，以及在数据库中获取的切换开关电弧功率损耗Parc对应的有载分接开关切换开关触头工作状态信息，判断有载分接开关切换开关触头是否需要更换或维修。
本实施例中，数据库是指已有的OLTC型式试验专家数据库，OLTC型式试验专家数据库中至少包含有切换开关电弧功率损耗的值及其对应的有载分接开关切换开关触头工作状态信息。根据计算得到的切换开关电弧功率损耗Parc获得Parc在OLTC型式试验专家数据库中对应的有载分接开关切换开关触头工作状态信息。根据有载分接开关切换开关触头工作状态信息做出是否需要维修及更换机械触头的决定。实现对有载分接开关切换电弧能量的在线监测和处理。
在上述各实施例的基础上，步骤S2中，根据dq坐标变换结果进行分析计算，获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗具体包括：
S21，根据变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2或变压器低压侧电流d轴直流分量Id2，确定所述有载分接开关切换过程中第一过渡电阻半桥接区间、桥接区间和第二过渡电阻半桥接区间。
具体的，根据变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2或变压器低压侧电流d轴直流分量Id2的变化突变点确定所述有载分接开关切换过程中第一过渡电阻半桥接区间、桥接区间、第二过渡电阻半桥接区间。
本发明实施例以分体式有载分接开关(OLTC)为例进行说明，图2为根据本发明实施例提供的分体式有载分接开关的等效原理图。图2中，T为OLTC切换开关部件，A、B、C、D为OLTC静止触头，其中A和D为OLTC直通触头，B和C为OLTC过渡触头，Ra和Rb为OLTC本体过渡电阻，L、N分别为变压器某相绕组首端和中性点末端，S1-S6分别为OLTC分接选择器静止触头，其中分接选择器任意相邻两静止触头之间为变压器绕组。
图3为根据本发明实施例提供的分体式OLTC切换过程的等效示意图，图3中阶段a、b、c、d、e、f、g分别表示OLTC切换过程中的各个关键点，a为切换前稳态，b为第1过渡电阻旁路，c为第1过渡电阻半桥接，d为桥接，e为第2过渡电阻半桥接，f为第2过渡电阻旁路，g为切换后稳态。在c和e两个阶段，切换开关T将分别与静止触头A和静止触头B之间出现电弧。若为反向切换，则切换开关T将分别与静止触头D和静止触头C之间出现电弧。
图4为根据本发明实施例提供的分体式有载分接开关切换过程的直流示波图；图中s0对应图3中a、b，s1对应图3中c，s2对应图3中d，s3对应图3中e、f，s4对应图3中g。
图5为根据本发明实施例提供的分体式有载分接开关切换时序图，K1、K2、K3、K4分别代表图2中切换开关T与A、B、C、D四个静止触头的连接状态，高电平为闭合状态，低电平为断开状态。a-g七个切换状态与图3相对应，时间由t0-t6标识OLTC一次完整的切换过程。
确定有载分接开关切换过程中切换所在工作区间的具体原理为：存储变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2或变压器低压侧电流d轴直流分量Id2并作为样本数据，切换过程中，逐点对比前后采样电流数据的变化情况，当有切换发生时，采样负载电流的直流分量会有突变，从而确定第1过渡电阻半桥接区间、桥接区间和第二过渡电阻半桥接区间，分别对应图5中的c阶段、d阶段、e阶段区间。
S22，根据变压器高压侧电压d轴直流分量Ud1、变压器高压侧电压q轴直流分量Uq1、变压器高压侧电流d轴直流分量Id1和变压器高压侧电流q轴的直流分量Iq1，计算获得变压器高压侧总输入有功功率P入和变压器高压侧总输入无功功率Q入。
S23，根据变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2、变压器低压侧电压q轴直流分量Uq2、变压器低压侧电流d轴直流分量Id2、变压器低压侧电流q轴直流分量Iq2，计算获得变压器低压侧总输出有功功率P出和变压器低压侧总输出无功功率Q出。
具体的，通过计算得到变压器高压侧总输入有功功率P入、总输入无功功率Q入和变压器低压侧总输出有功功率P出、总输出无功功率Q出，具体计算如下：
S24，根据所述有载分接开关切换过程中第一过渡电阻半桥接区间、桥接区间、第二过渡电阻半桥接区间，以及预先获取的过渡电阻数值，获得有载分接开关切换过程中，第一半桥接区间过渡电阻损耗PR1、桥接区间过渡电阻损耗PR1R2和第二半桥接区间过渡电阻损耗PR2。
具体的，根据图5中c阶段、d阶段、e阶段区间，可求得三个阶段过渡电阻消耗的功率PR1、PR1R2和PR2，具体计算如下：
式中，IR1，IR2分别为第一桥接区间和第二桥接区间对应的变压器低压侧电流，Ustep为变压器级绕组电压，R1，R2分别为第一过渡电阻和第2过渡电阻阻值。
S25，根据所述变压器高压侧总输入有功功率P入、变压器高压侧总输入无功功率Q入、所述变压器低压侧总输出有功功率P出、变压器低压侧总输出无功功率Q出、变压器本体有功功率损耗Ploss和无功功率Qloss、第一半桥接区间过渡电阻损耗PR1、桥接区间过渡电阻损耗PR1R2和第二半桥接区间过渡电阻损耗PR2，计算获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗Parc。
考虑切换电弧属于阻性，故仅消耗有功功率，则对变压器本体损耗可以仅考虑激磁电阻的有功功率损耗，而不考虑激磁电抗产生的无功功率损耗，且漏阻抗数值较小，也可以近似忽略。
对于变压器激磁电阻Rm，可通过变压器高、低压侧等效d轴的直流分量Ud1、Ud2、Id1、Id2求得，计算通式为：
Rm＝f(Ud1,Id1,Ud2,Id2)
其中，Rm为变压器绕组激磁电阻，Pm为变压器激磁电阻的有功损耗，Ud1为变压器高压侧电压d轴直流分量。
根据已获取的上述参数，依据变压器输入和输出能量守恒原理，可得到有载分接开关切换过程中，切换开关电弧功率损耗Parc：
Parc＝P入-(P出+Pm+PR1+PR1R2+PR2)
这里仅考虑了有功功率。可不对无功功率计算，结果将不受影响。
图6为根据本发明实施例提供的有载分接开关切换电弧能量在线监测装置的结构框图，参照图6，该装置包括坐标变换模块601和计算模块602，其中：
坐标变换模块601用于采集有载分接开关一次切换过程中，变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形，并分别进行dq坐标变换。计算模块602用于根据dq坐标变换结果进行分析计算，获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗。
具体地，采集有载分接开关一次切换过程中的电压和电流数据，进而获取有载分接开关一次切换过程中，变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形。采样频率为30kHz，为降低噪声影响，可采用平均值滤波、小波滤波等算法处理。
进一步地，坐标变换模块具体用于：
分别将变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形进行dq坐标变换，输出变压器高压侧电压d轴直流分量Ud1、变压器高压侧电压q轴直流分量Uq1、变压器高压侧电流d轴直流分量Id1、变压器高压侧电流q轴直流分量Iq1；变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2、变压器低压侧电压q轴直流分量Uq2、以及变压器低压侧电流d轴直流分量Id2和变压器低压侧电流q轴直流分量Iq2。
以单相dq变换为例，有：
式中，Fd表示d轴电磁参数(电压、电流、磁链等)，Fm表示电磁参数(电压、电流、磁链等)幅值，Fq表示q轴电磁参数(电压、电流、磁链等)。
进一步地，在获得dq坐标变换结果之后，计算模块602根据获得的上述参数进行分析计算，得到有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗。
本发明实施例提供的有载分接开关切换电弧能量在线监测装置，通过采集有载分接开关一次切换过程中，变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形，并分别进行dq坐标变换，根据dq坐标变换结果进行分析计算，获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗，实现对有载分接开关切换开关电弧能量的监测。与传统有载分接开关监测系统的结构和算法较为复杂、成本较高相比，本发明提供的有载分接开关切换电弧能量在线监测方法简化了数据采集过程和计算步骤，降低了成本。
进一步地，本发明实施例提供的有载分接开关切换电弧能量在线监测装置还包括判断模块603，判断模块603用于根据计算得到的切换开关电弧功率损耗Parc，以及在数据库中获取的切换开关电弧功率损耗Parc对应的有载分接开关切换开关触头工作状态信息，判断有载分接开关切换开关触头是否需要更换或维修。
本实施例中，数据库是指已有的OLTC型式试验专家数据库，OLTC型式试验专家数据库中至少包含有切换开关电弧功率损耗的值及其对应的有载分接开关切换开关触头工作状态信息。判断模块603根据计算得到的切换开关电弧功率损耗Parc获得Parc在OLTC型式试验专家数据库中对应的有载分接开关切换开关触头工作状态信息。根据有载分接开关切换开关触头工作状态信息做出是否需要维修及更换机械触头的决定。实现对有载分接开关切换电弧能量的在线监测和处理。
本发明实施例提供了一种电子设备，图7为根据本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图7所示，该电子设备包括：
至少一个处理器(processor)701、通信接口(Communications Interface)704、至少一个存储器(memory)702和通信总线703，其中，至少一个处理器701，通信接口704，至少一个存储器702通过通信总线703完成相互间的通信。至少一个处理器701可以调用至少一个存储器702中的逻辑指令，以执行如下有载分接开关切换电弧能量在线监测方法，例如包括：采集有载分接开关一次切换过程中，变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形，并分别进行dq坐标变换。根据dq坐标变换结果进行分析计算，获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗。
本发明实施例还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，该计算机指令使计算机执行对应实施例所提供的有载分接开关切换电弧能量在线监测方法，例如包括：采集有载分接开关一次切换过程中，变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形，并分别进行dq坐标变换。根据dq坐标变换结果进行分析计算，获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗。
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所述的方法。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
最后应说明的是：以上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。
Claims (7)
1.一种有载分接开关切换电弧能量在线监测方法，其特征在于，包括：
S1，采集有载分接开关一次切换过程中，变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形，并分别进行dq坐标变换；
S2，根据dq坐标变换结果进行分析计算，获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗；
步骤S1中，所述采集有载分接开关一次切换过程中，变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形，并分别进行dq坐标变换具体包括：
分别将变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形进行dq坐标变换，输出变压器高压侧电压d轴直流分量Ud1、变压器高压侧电压q轴直流分量Uq1、变压器高压侧电流d轴直流分量Id1、变压器高压侧电流q轴直流分量Iq1；变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2、变压器低压侧电压q轴直流分量Uq2、以及变压器低压侧电流d轴直流分量Id2和变压器低压侧电流q轴直流分量Iq2；
步骤S2中，所述根据坐标变换结果进行分析计算，获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗具体包括：
S21，根据变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2或变压器低压侧电流d轴直流分量Id2，确定所述有载分接开关切换过程中第一过渡电阻半桥接区间、桥接区间和第二过渡电阻半桥接区间；
S22，根据变压器高压侧电压d轴直流分量Ud1、变压器高压侧电压q轴直流分量Uq1、变压器高压侧电流d轴直流分量Id1和变压器高压侧电流q轴的直流分量Iq1，计算获得变压器高压侧总输入有功功率P入和变压器高压侧总输入无功功率Q入；
S23，根据变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2、变压器低压侧电压q轴直流分量Uq2、变压器低压侧电流d轴直流分量Id2、变压器低压侧电流q轴直流分量Iq2，计算获得变压器低压侧总输出有功功率P出和变压器低压侧总输出无功功率Q出；
S24，根据所述有载分接开关切换过程中第一过渡电阻半桥接区间、桥接区间、第二过渡电阻半桥接区间，以及预先获取的过渡电阻数值，获得有载分接开关切换过程中，第一半桥接区间过渡电阻损耗PR1、桥接区间过渡电阻损耗PR1R2和第二半桥接区间过渡电阻损耗PR2；
S25，根据所述变压器高压侧总输入有功功率P入、变压器高压侧总输入无功功率Q入、所述变压器低压侧总输出有功功率P出、变压器低压侧总输出无功功率Q出、变压器本体有功功率损耗Ploss和无功功率Qloss、第一半桥接区间过渡电阻损耗PR1、桥接区间过渡电阻损耗PR1R2和第二半桥接区间过渡电阻损耗PR2，计算获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗Parc。
2.根据权利要求1所述的有载分接开关切换电弧能量在线监测方法，其特征在于，在获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗之后，所述方法还包括：
根据计算得到的切换开关电弧功率损耗Parc，以及在数据库中获取的切换开关电弧功率损耗Parc对应的有载分接开关切换开关触头工作状态信息，判断有载分接开关切换开关触头是否需要更换或维修。
3.根据权利要求1所述的有载分接开关切换电弧能量在线监测方法，其特征在于，步骤S21中，所述根据变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2或变压器低压侧电流d轴直流分量Id2，确定所述有载分接开关切换过程中第一过渡电阻半桥接区间、桥接区间和第二过渡电阻半桥接区间，具体包括：
根据所述变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2或变压器低压侧电流d轴直流分量Id2的变化突变点确定所述有载分接开关切换过程中第一过渡电阻半桥接区间、桥接区间、第二过渡电阻半桥接区间。
4.一种有载分接开关切换电弧能量在线监测装置，其特征在于，包括：
坐标变换模块，用于采集有载分接开关一次切换过程中，变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形，并分别进行dq坐标变换；
计算模块，用于根据dq坐标变换结果进行分析计算，获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗；
所述坐标变换模块具体用于：
分别将变压器的高压侧电流波形、高压侧电压波形、低压侧电流波形及低压侧电压波形进行dq坐标变换，输出变压器高压侧电压d轴直流分量Ud1、变压器高压侧电压q轴直流分量Uq1、变压器高压侧电流d轴直流分量Id1、变压器高压侧电流q轴直流分量Iq1；变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2、变压器低压侧电压q轴直流分量Uq2、以及变压器低压侧电流d轴直流分量Id2和变压器低压侧电流q轴直流分量Iq2；
所述计算模块具体用于：
S21，根据变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2或变压器低压侧电流d轴直流分量Id2，确定所述有载分接开关切换过程中第一过渡电阻半桥接区间、桥接区间和第二过渡电阻半桥接区间；
S22，根据变压器高压侧电压d轴直流分量Ud1、变压器高压侧电压q轴直流分量Uq1、变压器高压侧电流d轴直流分量Id1和变压器高压侧电流q轴的直流分量Iq1，计算获得变压器高压侧总输入有功功率P入和变压器高压侧总输入无功功率Q入；
S23，根据变压器低压侧电压d轴直流分量Ud2、变压器低压侧电压q轴直流分量Uq2、变压器低压侧电流d轴直流分量Id2、变压器低压侧电流q轴直流分量Iq2，计算获得变压器低压侧总输出有功功率P出和变压器低压侧总输出无功功率Q出；
S24，根据所述有载分接开关切换过程中第一过渡电阻半桥接区间、桥接区间、第二过渡电阻半桥接区间，以及预先获取的过渡电阻数值，获得有载分接开关切换过程中，第一半桥接区间过渡电阻损耗PR1、桥接区间过渡电阻损耗PR1R2和第二半桥接区间过渡电阻损耗PR2；
S25，根据所述变压器高压侧总输入有功功率P入、变压器高压侧总输入无功功率Q入、所述变压器低压侧总输出有功功率P出、变压器低压侧总输出无功功率Q出、变压器本体有功功率损耗Ploss和无功功率Qloss、第一半桥接区间过渡电阻损耗PR1、桥接区间过渡电阻损耗PR1R2和第二半桥接区间过渡电阻损耗PR2，计算获得有载分接开关切换过程中切换开关电弧功率损耗Parc。
5.根据权利要求4所述的有载分接开关切换电弧能量在线监测装置，其特征在于，所述装置还包括：
判断模块，用于根据计算得到的切换开关电弧功率损耗Parc，以及在数据库中获取的切换开关电弧功率损耗Parc对应的有载分接开关切换开关触头工作状态信息，判断有载分接开关切换开关触头是否需要更换或维修。
6.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，
所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行如权利要求1至3任一项所述的有载分接开关切换电弧能量在线监测方法。
7.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，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如权利要求1至3中任一项所述的有载分接开关切换电弧能量在线监测方法。
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