CN110763903A - 一种剩余电流检测方法、装置和电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种剩余电流检测方法、装置和电路，方法包括：获取磁环线圈的输出电流，记为被测电流，所述磁环线圈缠绕在磁环上，被测线缆穿过所述磁环，所述磁环线圈的第一端与方波激励源的输出端相连；基于所述被测电流判断所述磁环是否处于磁饱和状态；当检测到磁环处于磁饱和状态时，向所述方波激励源输出用于控制所述方波激励源的输出信号翻转的控制信号；判断所述被测电流是否发生偏移；当所述被测电流发生偏移时，获取所述被测电流的直流分量和低频分量；基于预设映射关系计算得到与所述直流分量和低频分量相匹配的剩余电流值，实现了线缆剩余电流的可靠测量。

Description

一种剩余电流检测方法、装置和电路

技术领域

本发明涉及电网技术领域，具体涉及一种用于交直流分量配电网的剩余电流检测电路。

背景技术

农村电网运行环境差，维护不便，在具有交直流分量的配电网中，安装有剩余电流动作保护器(residual current operated protective device，简称为RCD，以下简称剩余电流保护器)，所述剩余电流动作保护器是防止人身触电、电气火灾及电气设备损坏的一种有效的防护措施。现有技术中剩余电流动作保护器存在剩余电流检测结果不可靠的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种剩余电流检测方法、装置和电路，以实现线缆中的剩余电流的精准检测。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种剩余电流检测方法，包括：

获取磁环线圈的输出电流，记为被测电流，所述磁环线圈缠绕在磁环上，被测线缆穿过所述磁环，所述磁环线圈的第一端与方波激励源的输出端相连；

基于所述被测电流判断所述磁环是否处于磁饱和状态；

当检测到磁环处于磁饱和状态时，向所述方波激励源输出用于控制所述方波激励源的输出信号翻转的控制信号；

判断所述被测电流是否发生偏移；

当所述被测电流发生偏移时，获取所述被测电流的直流分量和低频分量；

基于预设映射关系计算得到与所述直流分量和低频分量相匹配的剩余电流值。

可选的，上述剩余电流检测方法中，所述基于预设映射关系计算得到与所述直流分量和低频分量相匹配的剩余电流值，包括：

依据第一预设映射关系获取与所述直流分量相匹配的直流剩余电流；

依据第二预设映射关系获取与所述低频分量相匹配的交流剩余电流。

可选的，上述剩余电流检测方法中，计算得到所述直流剩余电流以及所述交流剩余电流之后，还包括：

判断所述直流剩余电流的大小是否大于基准直流剩余电流值，如果是，输出用于触发余电流保护器动作的触发信号；

判断所述交流剩余电流的大小是否大于基准交流剩余电流值，如果是，输出用于触发余电流保护器动作的触发信号。

可选的，上述剩余电流检测方法中，判断所述被测电流是否发生偏移，包括：

采用离散化计算公式对所述被测电流进行处理，得到所述被测电流所对应的电流有效值；

判断所述电流有效值是否大于预设电流值，当所述电流有效值大于所述预设电流值时，判定所述被测电流发生偏移。

可选的，上述剩余电流检测方法中，所述采用离散化计算公式对所述被测电流进行处理，包括：

采用公式

对所述电流信号进行处理；

其中，所述I_m为电流有效值，所述T为所述被测电流的信号周期，所述N为所述被测电流的周期采样点，所述I_k为第k采样点的被测电流的电流值。

可选的，上述剩余电流检测方法中，获取所述被测电流的低频分量包括：

获取所述被测电流的直流分量，所述直流分量用于进行FFT计算预处理；

对当前时刻预设时间段内采集到的电流信号的采样值进行FFT计算预处理；

对经所述FFT计算预处理后的电流信号进行小波分离，得到所述被测电流的高频分量和低频分量。

可选的，上述剩余电流检测方法中，所述基于预设映射关系计算得到与所述直流分量和低频分量相匹配的剩余电流值，包括：

基于所述直流分量对所述低频分量进行加窗做快速傅里叶变换，得到与所述低频分量相匹配的剩余电流值。

可选的，上述剩余电流检测方法中，得到与所述低频分量相匹配的剩余电流值之后，还包括：

判断所述剩余电流值是否大于预设基准剩余电流值，如果是，输出用于触发余电流保护器动作的触发信号。

可选的，上述剩余电流检测方法中，得到与所述低频分量相匹配的剩余电流值之后，还包括：

判断所述剩余电流值是否大于预设基准剩余电流值，如果是，对所述高频分量进行小波变换，得到与所述高频分量相匹配的剩余电流值；

判断与所述高频分量相匹配的剩余电流值是否大于预设基准剩余电流值，如果是，输出用于触发余电流保护器动作的触发信号。

一种剩余电流检测装置，包括：

电流采集单元，用于：获取磁环线圈的输出电流，记为被测电流，所述磁环线圈缠绕在磁环上，被测线缆穿过所述磁环，所述磁环线圈的第一端与方波激励源的输出端相连；

漏电流检测单元，用于基于所述被测电流判断所述磁环是否处于磁饱和状态；当检测到磁环处于磁饱和状态时，向所述方波激励源输出用于控制所述方波激励源的输出信号翻转的控制信号；判断所述被测电流是否发生偏移；当所述被测电流发生偏移时，获取所述被测电流的直流分量和低频分量；基于预设映射关系计算得到与所述直流分量和低频分量相匹配的剩余电流值。

一种剩余电流检测电路，包括：

磁环，所述磁环被交流电传输线缆穿过；

方波激励源，所述方波激励源用于输出方波激励信号；

权利要求10所述的剩余电流检测装置，所述剩余电流检测装置的信号采集端与所述方波激励源的输出端之间通过缠绕在所述磁环上的磁环线圈电连接，所述剩余电流检测装置的控制信号输出端与所述方波激励源的控制信号输入端相连。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的上述方案，通过对方波激励源向所述磁环线圈提供跟随所述磁环的磁饱和状态切换的方波激励信号，检测励磁线圈中的电流，记为采样电流，判断所述被测电流是否发生偏移，当所述被测电流发生偏移时，基于所述被测电流的直流分量、低频分量以及预设映射关系计算得到与所述直流分量和低频分量相匹配的剩余电流值，实现了线缆剩余电流的可靠测量。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种剩余电流检测方法的流程示意图；

图2为本申请实施例公开的一种剩余电流检测电路的结构示意图；

图3为本申请另一实施例公开的一种剩余电流检测方法的流程示意图；

图4为本申请另一实施例公开的一种剩余电流检测方法的流程示意图；

图5为本申请实施例公开的一种剩余电流检测装置的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

本申请提供了一种能够精确计算先立案中的剩余电流的剩余电流检测方法，参见图1，该方法包括：

步骤S101：获取磁环线圈的输出电流，记为被测电流；

本申请实施例公开的方法可以应用于图2所示的剩余电流检测装置中，所述剩余电流检测装置位于剩余电流检测电路中，参见图2，所述剩余电流检测电路包括：

磁环100，所述磁环被交流电传输线缆穿过，当所述线缆和磁环线圈上有电流流过时，所述磁环上会产生相应的感应磁场，所述线缆中的电流为交直流变换环节及使用过程中产生电流，该电流中既有交流电流又有直流电流；

方波激励源200，所述方波激励源用于输出方波激励信号，由于方波激励源200输出的励磁电流频率高且频率稳定，因此方波激励源提供的励磁电流可作为采样触发信号。其中，所述方波信号的跳变时刻由所述剩余电流检测装置300控制，即，所述方波激励源200具体用于在所述剩余电流检测装置300的控制下乡所述磁环线圈提供正负交替变化的直流电流信号；

剩余电流检测装置300，所述剩余电流检测装置的信号采集端与所述方波激励源的输出端之间通过缠绕在所述磁环上的磁环线圈电连接，所述剩余电流检测装置的控制信号输出端与所述方波激励源的控制信号输入端相连。

步骤S102：基于所述被测电流判断所述磁环是否处于磁饱和状态；当检测到磁环处于磁饱和状态时，执行步骤S103，否则继续执行本步骤；

在本申请实施例公开的技术方案中，在获取到所述磁环线圈输出的被测电流以后，对所述被测电流的大小进行判断，以判断磁环是否处于磁饱和状态；

在上述方案中，方波激励源200输出的信号是正负对称的方波励磁电压，用来采集磁环线圈出现的偶次谐波分量。根据磁通门传感器原理，磁环在外界磁场和周期性交变激励磁场(由方波激励源200输出的方波励磁电压生成)作用下会出现周期性交替饱和，磁环线圈上会出现感应信号，感应信号含有各次谐波，其中偶次谐波含有环境磁场信息，需要提取出来，可以通过所述偶次谐波来判断磁环是否进入磁饱和状态。其中，所述被测电流的采样频率为可以为所述方波激励源200输出的励磁电流频率的二分之一。

步骤S103：向所述方波激励源输出用于控制所述方波激励源的输出信号翻转的控制信号；

在本步骤中，当检测到磁环处于磁饱和状态时，需要控制所述方波激励源的输出信号翻转，例如，控制方波激励源的输出信号由正电平信号切换为负电平信号，或由负电平信号切换为正电平信号，其中，所述正电平信号是相对而言的，具体采用何种类型和大小的电平信号作为正电平信号和负电平信号可以依据用户需求自行选择。

步骤S104：判断所述被测电流是否发生偏移；

在本方案中，当电路正常工作时，波激励源200输出的正负对称的方波信号，磁环线圈产生的励磁电压使磁环交替饱和。根据基尔霍夫电流定律，I_Δ＝I_L+I_N，可知当电缆中无剩余电流时母线电流和为零，即I_Δ＝0。若主回路出现直流剩余电流，磁环线圈产生的励磁电流磁场不再对称，此时，磁环线圈中的检测电流会发生偏移；

步骤S105：当所述被测电流发生偏移时，获取所述被测电流的直流分量和低频分量；

所述检测电流的偏移量与所述线缆中的直流剩余电流量相关，所述被测电流中的低频分量与线缆中的交流剩余电流分量相关；

步骤S106：基于预设映射关系计算得到与所述直流分量和低频分量相匹配的剩余电流值。

所述直流分量与所述直流剩余电流量之间呈正比例关系，即，线缆中的直流剩余电流量越大，所述检测电流的偏移量越大，本申请可以预先建立两者之间的映射关系，将该映射关系记为第一预设映射关系，在得到所述被测电流的直流分量后，即可基于该第一预设映射关系计算得到所述线缆中的直流剩余电流量。

当线缆中存在交流剩余电流时，若所述方波激励源200提供的激励电压频率远大于交流剩余电流最高谐波频率(例如4倍以上，通常激励电压频率≥4KHz)，则检测到的被测电流波形的低频分量正比于交流剩余电流，即，交流剩余电流越大，所述被测电流波形的低频分量越大，因此，本申请可以预先建立所述低频分量与所述交流剩余电流之间的映射关系，将该关系记为第二预设映射关系，基于该第二预设映射关系和所述低频分量即可得到所述线缆中的交流剩余电流得大小。

在本申请上述实施例公开的技术方案中，所述第一预设映射关系和第二预设映射关系可以为预设的公式、列表或MAP图。

在本申请实施例公开的技术方案中，通过对方波激励源向所述磁环线圈提供跟随所述磁环的磁饱和状态切换的方波激励信号，检测励磁线圈中的电流，记为采样电流，判断所述被测电流是否发生偏移，当所述被测电流发生偏移时，基于所述被测电流的直流分量、低频分量以及预设映射关系计算得到与所述直流分量和低频分量相匹配的剩余电流值，实现了线缆剩余电流的可靠测量。

进一步的，为了当检测到线缆中出现剩余电流是，为用户提供保护，上述方案中，在计算得到所述直流剩余电流以及所述交流剩余电流之后，还包括：

判断所述直流剩余电流的大小是否大于基准直流剩余电流值，如果是，输出用于触发余电流保护器动作的触发信号，以控制所述余电流保护器执行保护动作，否则忽略该直流剩余电流；

判断所述交流剩余电流的大小是否大于基准交流剩余电流值，如果是，输出用于触发余电流保护器动作的触发信号，以控制所述余电流保护器执行保护动作，否则，忽略该交流剩余电流。

其中，上述方案中所述基准直流剩余电流值和基准交流剩余电流值为用户预先设定的两个值。

此外，本申请还提供了一种能够可靠计算所述被测电流的偏移量的方法，具体的，上述方法中，判断所述被测电流是否发生偏移，包括：

采用离散化计算公式对所述被测电流进行处理，得到所述被测电流所对应的电流有效值，该电流有效值可以作为所述被测电流的偏移量来使用；

判断所述电流有效值是否大于预设电流值，当所述电流有效值大于所述预设电流值时，判定所述被测电流发生偏移，当所述电流有效值小于所述预设电流值时，表明所述线缆中的剩余电流量可以忽略不计，继续判断所述电流有效值是否大于预设电流值。

其中，所述离散化计算公式具体可以为：

其中，所述I_m为电流有效值，所述T为所述被测电流的信号周期(所述被测电流的采样周期)，所述N为所述被测电流的周期采样点，所述I_k为第k采样点的被测电流的电流值。

进一步的，当判定所述被测电流发生偏移时，表明线缆内可能存在较大的剩余电流量，因此，在本申请另一实施例公开的技术方案中，可以通过对所述检测电流进行FFT预处理以及小波分离的方式，提取所述被测电流中的低频分量和高频分量。具体的，参见图3，上述方法中，所述直流分量用于进行FFT计算预处理可以包括：

步骤S201：获取所述被测电流的直流分量；

步骤S202：对当前时刻预设时间段内采集到的电流信号的采样值进行FFT计算预处理；

FFT是实现离散傅里叶变换的一种快速算法，连续时间信号f(t)的频谱密度函数即傅里叶系数，

公式二为连续傅里叶变换，ω为被测电流的频率，由此得离散傅里叶变换：

公式三中，f(n)为所述被测电流的第n次谐波信号，F(k)为离散傅里叶系数。之后通过FFT运算可以得到所述被测电流的波形的频谱，根据波形的频谱，就可以确定所述被测电流中含有的频率成分及小波分解层数。

步骤S203：对经所述FFT计算预处理后的电流信号进行小波分离，得到所述被测电流的高频分量和低频分量；

本步骤中，在获取到所述被测电流中含有的频率成分及小波分解层数后，对所述FFT计算预处理后的结果进行小波分离(又称为小波变换)，得到所述被测电流对应的高频分量和低频分量。

进一步的上述发发中，在本申请另一实施例公开的技术方案中，还公开了一种基于所述直流分量和低频分量直接计算得到所述线缆的剩余电流的计算方式，具体的，参见图3，上述方法中，所述基于预设映射关系计算得到与所述直流分量和低频分量相匹配的剩余电流值，包括：

步骤S204：基于所述直流分量对所述低频分量进行加窗做快速傅里叶变换，得到与所述低频分量相匹配的剩余电流值。

具体的，本步骤中，基于所述直流分量对所述低频分量进行加窗做快速傅里叶变换，得到与所述低频分量相匹配的剩余电流值，将其分解为傅里叶级数形式，得到所述被测电流的各次基波、谐波分量有效值，将所述被测电流高频分量的各次基波、谐波分量有效值代入公式计算得到离散化的真有效值I，所述真有效值I即为所述剩余电流值。其中，I₀为被测电流的直流分量，I_k(k不等于0时)为被测电流的各次基波、谐波分量有效值。

进一步的，参见图3，上述方案中，当采用上述方法得到与所述低频分量相匹配的剩余电流值I之后，本方案还包括：

步骤S205：判断所述剩余电流值是否大于预设基准剩余电流值，如果是，输出用于触发余电流保护器动作的触发信号。

进一步的，为了保证测量结果的可靠性，本申请公开的上述方案还可以进一步的采用高频分量与所述直流分量再次计算得到一个与所述高频分量相匹配的剩余电流值，只有当与所述高频分量相匹配的剩余电流值也大于所述预设基准剩余电流值时，才输出用于触发余电流保护器动作的触发信号，对此，参见图4，上述方法中，得到与所述低频分量相匹配的剩余电流值之后，还包括：

步骤S301：判断所述剩余电流值是否大于预设基准剩余电流值，如果是，执行步骤S302；

步骤S302：对所述高频分量进行小波变换，得到与所述高频分量相匹配的剩余电流值；

其中，在计算得到与所述高频分量相匹配的剩余电流值时，具体可以采用以下算法：

在高频分量中应用小波变换重构高频信号和各次谐波信号，再采用二进小波变化的方法分解小波，采用给定阈值去噪的方法量化高频系数，之后重构小波实现高频去燥。

得到高频信号确定振幅后同样用式

求得真有效值。

公式五中，

为基波，基波是一种有限长、会衰减的信号，其是高频分量信号函数的一阶导，j为伸缩因子，k为平移因子。

为小波级数，小波级数具有正交性并且是归一化的。

由于小波是连续函数，所以需要先做离散小波变化才能进行计算。可写作

其为小波变化展开的近似形式，是公式五所表示的小波级数的组合，f(t)是基。

又为了便于小波分解和重构，利用小波基函数正交、多尺度的特性，f(t)可写成

两部分的组合，c_j,k为尺度系数，d_j,k为小波系数，h、g为低通和高通滤波器。小波重构和小波分解相对应，是最后用来重构去噪后的小波。可以写作

实现步骤：

首先进行小波分解，选定一种小波后，对含噪声信号进行N层小波分解，得到各层分解后的小波系数，即a_j,k。

之后做阈值处理，在分解后的各层小波中，对各层小波的高频成分做阈值处理，设置门限值，截取门限以上的值(此处是为了滤除噪声、保留有用信息)；对于最后一层小波(第N层)，需要同时对该层高低频系数做阈值处理。(因为每次分解后的信号特性主要体现在低频部分，噪声主要集中在高频部分，到最后一次分解低频也需要滤除噪声)

此时得到高频系数I_k，带入公式四即求得有效值。

最后，将经过阈值处理的小波系数做小波逆变，根据第一层低频系数和各次高频系数换求得f(t)，重新构造出去噪后的信号。

步骤S303：判断与所述高频分量相匹配的剩余电流值是否大于预设基准剩余电流值，如果是，输出用于触发余电流保护器动作的触发信号。

对应于上述方法，本申请还公开了一种剩余电流检测装置，参见图5，其可以包括：

电流采集单元301，用于：获取磁环线圈的输出电流，记为被测电流，所述磁环线圈缠绕在磁环上，被测线缆穿过所述磁环，所述磁环线圈的第一端与方波激励源的输出端相连；

漏电流检测单元302，用于基于所述被测电流判断所述磁环是否处于磁饱和状态；当检测到磁环处于磁饱和状态时，向所述方波激励源输出用于控制所述方波激励源的输出信号翻转的控制信号；判断所述被测电流是否发生偏移；当所述被测电流发生偏移时，获取所述被测电流的直流分量和低频分量；基于预设映射关系计算得到与所述直流分量和低频分量相匹配的剩余电流值。

与上述方法相对应，所述漏电流检测单元302，在基于预设映射关系计算得到与所述直流分量和低频分量相匹配的剩余电流值是，具体用于：

依据第一预设映射关系获取与所述直流分量相匹配的直流剩余电流；

依据第二预设映射关系获取与所述低频分量相匹配的交流剩余电流。

与上述方法相对应，所述漏电流检测单元302，计算得到所述直流剩余电流以及所述交流剩余电流之后，还用于：

判断所述直流剩余电流的大小是否大于基准直流剩余电流值，如果是，输出用于触发余电流保护器动作的触发信号；

判断所述交流剩余电流的大小是否大于基准交流剩余电流值，如果是，输出用于触发余电流保护器动作的触发信号。

与上述方法相对应，所述漏电流检测单元302，在判断所述被测电流是否发生偏移时，具体用于：

采用离散化计算公式对所述被测电流进行处理，得到所述被测电流所对应的电流有效值；

判断所述电流有效值是否大于预设电流值，当所述电流有效值大于所述预设电流值时，判定所述被测电流发生偏移。

与上述方法相对应，所述漏电流检测单元302，在采用离散化计算公式对所述被测电流进行处理时，具体用于：

采用公式

对所述电流信号进行处理；

其中，所述I_m为电流有效值，所述T为所述被测电流的信号周期，所述N为所述被测电流的周期采样点，所述I_k为第k采样点的被测电流的电流值。

与上述方法相对应，所述漏电流检测单元302，在获取频谱分析结果中的被测电流的低频分量时，具体用于：

获取所述被测电流的直流分量；

对当前时刻预设时间段内采集到的电流信号的采样值进行FFT计算预处理；

对经所述FFT计算预处理后的电流信号进行小波分离，得到所述被测电流的高频分量和低频分量。

与上述方法相对应，所述漏电流检测单元302，在基于预设映射关系计算得到与所述直流分量和低频分量相匹配的剩余电流值时，具体用于包括：

基于所述直流分量对所述低频分量进行加窗做快速傅里叶变换，得到与所述低频分量相匹配的剩余电流值。

与上述方法相对应，所述漏电流检测单元302，在得到与所述低频分量相匹配的剩余电流值之后，还用于：

判断所述剩余电流值是否大于预设基准剩余电流值，如果是，输出用于触发余电流保护器动作的触发信号。

与上述方法相对应，在另一方案中，所述漏电流检测单元302，在得到与所述低频分量相匹配的剩余电流值之后，还用于：

判断所述剩余电流值是否大于预设基准剩余电流值，如果是，对所述高频分量进行小波变换，得到与所述高频分量相匹配的剩余电流值；

判断与所述高频分量相匹配的剩余电流值是否大于预设基准剩余电流值，如果是，输出用于触发余电流保护器动作的触发信号。

对应于上述一种剩余电流检测装置，本申请还公开了一种剩余电流检测电路，参见图2，该电路可以包括：

磁环100，所述磁环被交流电传输线缆穿过；

方波激励源200，所述方波激励源用于输出方波激励信号；

以及，本申请上述任意一项实施例所述的剩余电流检测装置300；

剩余电流检测装置300，所述剩余电流检测装置的信号采集端与所述方波激励源的输出端之间通过缠绕在所述磁环上的磁环线圈电连接，所述剩余电流检测装置的控制信号输出端与所述方波激励源的控制信号输入端相连。

此外，所述剩余电流检测电路还可以包括：

自检电路400和校准模块500，所述自检电路和校准模块用来实现所述剩余电流检测电路进行自我检测，模拟漏电流情景，在自检电路上加入一个电流信号仿真交流剩余电流、直流剩余电流和高频剩余电流。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种剩余电流检测方法，其特征在于，包括：

获取磁环线圈的输出电流，记为被测电流，所述磁环线圈缠绕在磁环上，被测线缆穿过所述磁环，所述磁环线圈的第一端与方波激励源的输出端相连；

基于所述被测电流判断所述磁环是否处于磁饱和状态；

当检测到磁环处于磁饱和状态时，向所述方波激励源输出用于控制所述方波激励源的输出信号翻转的控制信号；

判断所述被测电流是否发生偏移；

当所述被测电流发生偏移时，获取所述被测电流的直流分量和低频分量；

基于预设映射关系计算得到与所述直流分量和低频分量相匹配的剩余电流值。

2.根据权利要求1所述的剩余电流检测方法，其特征在于，所述基于预设映射关系计算得到与所述直流分量和低频分量相匹配的剩余电流值，包括：

依据第一预设映射关系获取与所述直流分量相匹配的直流剩余电流；

依据第二预设映射关系获取与所述低频分量相匹配的交流剩余电流。

3.根据权利要求2所述的剩余电流检测方法，其特征在于，计算得到所述直流剩余电流以及所述交流剩余电流之后，还包括：

判断所述直流剩余电流的大小是否大于基准直流剩余电流值，如果是，输出用于触发余电流保护器动作的触发信号；

判断所述交流剩余电流的大小是否大于基准交流剩余电流值，如果是，输出用于触发余电流保护器动作的触发信号。

4.根据权利要求1所述的剩余电流检测方法，其特征在于，判断所述被测电流是否发生偏移，包括：

采用离散化计算公式对所述被测电流进行处理，得到所述被测电流所对应的电流有效值；

判断所述电流有效值是否大于预设电流值，当所述电流有效值大于所述预设电流值时，判定所述被测电流发生偏移。

5.根据权利要求4所述的剩余电流检测方法，其特征在于，所述采用离散化计算公式对所述被测电流进行处理，包括：

采用公式

对所述电流信号进行处理；

其中，所述I_m为电流有效值，所述T为所述被测电流的信号周期，所述N为所述被测电流的周期采样点，所述I_k为第k采样点的被测电流的电流值。

6.根据权利要求5所述的剩余电流检测方法，其特征在于，获取所述被测电流的低频分量包括：

获取所述被测电流的直流分量，所述直流分量用于进行FFT计算预处理；

对当前时刻预设时间段内采集到的电流信号的采样值进行FFT计算预处理；

对经所述FFT计算预处理后的电流信号进行小波分离，得到所述被测电流的高频分量和低频分量。

7.根据权利要求6所述的剩余电流检测方法，其特征在于，所述基于预设映射关系计算得到与所述直流分量和低频分量相匹配的剩余电流值，包括：

基于所述直流分量对所述低频分量进行加窗做快速傅里叶变换，得到与所述低频分量相匹配的剩余电流值。

8.根据权利要求7所述的剩余电流检测方法，其特征在于，得到与所述低频分量相匹配的剩余电流值之后，还包括：

判断所述剩余电流值是否大于预设基准剩余电流值，如果是，输出用于触发余电流保护器动作的触发信号。

9.根据权利要求7所述的剩余电流检测方法，其特征在于，得到与所述低频分量相匹配的剩余电流值之后，还包括：

判断所述剩余电流值是否大于预设基准剩余电流值，如果是，对所述高频分量进行小波变换，得到与所述高频分量相匹配的剩余电流值；

判断与所述高频分量相匹配的剩余电流值是否大于预设基准剩余电流值，如果是，输出用于触发余电流保护器动作的触发信号。

10.一种剩余电流检测装置，其特征在于，包括：

电流采集单元，用于：获取磁环线圈的输出电流，记为被测电流，所述磁环线圈缠绕在磁环上，被测线缆穿过所述磁环，所述磁环线圈的第一端与方波激励源的输出端相连；

漏电流检测单元，用于基于所述被测电流判断所述磁环是否处于磁饱和状态；当检测到磁环处于磁饱和状态时，向所述方波激励源输出用于控制所述方波激励源的输出信号翻转的控制信号；判断所述被测电流是否发生偏移；当所述被测电流发生偏移时，获取所述被测电流的直流分量和低频分量；基于预设映射关系计算得到与所述直流分量和低频分量相匹配的剩余电流值。

11.一种剩余电流检测电路，其特征在于，包括：

磁环，所述磁环被交流电传输线缆穿过；

方波激励源，所述方波激励源用于输出方波激励信号；

权利要求10所述的剩余电流检测装置，所述剩余电流检测装置的信号采集端与所述方波激励源的输出端之间通过缠绕在所述磁环上的磁环线圈电连接，所述剩余电流检测装置的控制信号输出端与所述方波激励源的控制信号输入端相连。

Images