CN111103557A - 一种变压器零差保护ct极性校验方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变压器零差保护CT极性校验方法及系统，方法包括：获取零模涌流瞬时值并确定对应的基波有效值；判断基波有效值是否超过基波整定值；若是则启动极性校验程序，基于变压器空载合闸产生的Y侧自产零模涌流与中性点外接零模涌流的相位相似度，采取“假设‑检验”的方式，遍历所有可能的极性错误情况，实现所有相关CT极性正确性的校验，并引入幅值相似度F值以进一步提高方法对极端涌流情况的适应性；若基波有效值未超过基波整定值，不启动极性校验。本发明能在无负荷情况下，仅通过空载合闸操作即可识别零差保护二次回路所有CT极性错误情况，有效防止零差保护误动。

Description

一种变压器零差保护CT极性校验方法及系统

技术领域

本发明涉及电网系统领域，特别涉及一种变压器零差保护CT(CurrentTransformer)极性校验方法及系统。

背景技术

由于YD型变压器零差保护对变压器Y侧绕组接地故障灵敏度高、不受励磁涌流影响、速动性好等特点，广泛应用于超/特高压变压器中，其正确动作与否对电网安全稳定运行有重要意义。但随着电网规模的扩大，大型变压器数量的增多，近年来多次发生因二次回路CT极性不正确导致变压器零差保护在区外故障时异常的事件。

零差保护本质仍是差动保护，其差动回路两侧CT极性的正确与否会引起零序差流的质变，从而影响零差保护的正确动作。而由于零差保护的基本原理，正常运行时无零序电流，无法对Y侧CT和中性点外接零序CT相对极性进行校验，使得所有基于Y侧自产零序电流和中性点外接零序电流的零差保护判据可靠性均得不到保障。实际运行中由于零差保护难以进行CT极性校验，无法保证可靠性，多数变电站将零差保护直接退出运行，失去了其配置意义。

而目前现场实际校验方法均需要先进行带负荷测试，利用负荷电流对Y侧A、B、C三相CT极性进行校正后，才能进行零差保护整体CT极性校验，并且仅能判断中性点CT极性接反的情况，无法一次性对Y侧所有CT极性进行校验，存在依赖负荷电流的应用局限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变压器零差保护CT极性校验方法、一种计算机可读存储介质和一种零差保护CT极性校验终端，旨在解决现有电网无法对零差保护CT极性进行无负荷校验的技术问题。

本发明提供了一种变压器零差保护CT极性校验方法，包括下述步骤：

S101获取零模涌流瞬时值并确定对应的基波有效值；

S102判断基波有效值是否满足零差保护极性校验定值，若是，则进入步骤S103，若否，则返回至步骤S101；

S103计算Y侧自产零模涌流(I_0p)与中性点零模涌流(I_0n)的相位相似度S和幅值相似度F；

其中，需要说明的是：I_0p表示由变压器原方侧各相CT二次电流(I_A、I_B、I_C)相加得到的自产零模涌流，I_0n表示变压器中性点CT二次电流。此外，本说明书中，所有下标“0”代表“零模涌流”，下标“_p”代表“变压器原方侧primary”，下标“_n”代表“变压器中性点CT二次电流”，所有“S”均代表相位相似度，所有“F”均代表幅值相似度；

S104启动极性校验，并判断相位相似度S是否大于相位相似度判据阈值且幅值相似度F是否小于F_d＝0.2I_0n，若是，则输出零差保护极性正确，若否，则进入步骤S105；

需要说明的是：F_d为本发明中幅值相似度判据的定值，其大小为中性点CT二次电流I_0n的0.2倍，随不同的I_0n自适应变化；

S105判断相位相似度S是否小于-相位相似度判据阈值，若是，则进入步骤S106，若否，则进入步骤S107；

S106对中性点CT极性进行校验，获得此时的相位相似度S_Nc，幅值相似度F_Nc；

其中，相位相似度判据阈值可以在(-1～1)之间任意取值，优选为0.9。

需要说明的是：S_Nc和F_Nc表示对中性点CT二次电流采样值进行人为取反纠正后，重新计算得到的I_0p与I_0n的相位相似度S和幅值相似度F。此外，本说明书中所有下标“_N”代表“中性点CT”，以此类推所有下标“A、B、C、AN、BN、CN”分别代表“A相CT、B相CT、C相CT、A相和中性点CT、B相和中性点CT、C相和中性点CT”，下标“_c”代表对相应CT电流进行取反纠正操作后的“correction纠正值”；

S107对余下的非常规CT极性错误进行校验，获得S_cmax。

需要说明的是：对所有CT极性错误类型均进行相应的电流取反操作(如S106)，将会得到一个相位相似度纠正值集合，而S_cmax即为这个集合中的最大值；

更进一步地，步骤S103中计算Y侧自产与中性点零模涌流的相位相似度S和幅值相似度F具体为：

获取高压侧三相电流保护二次采样值和中性点电流保护二次采样值；

根据三相电流保护二次采样值计算三相自产零序电流I_0p，并根据中性点电流保护二次采样值计算中性点零序电流I_0n；

计算三相自产零序电流I_0p与中性点零序电流I_0n的相位相似度S和幅值相似度F。

更进一步地，在步骤S107中判定为非常规极性错误情况时执行遍历操作，所述遍历操作具体为：

当变压器Y侧A、B、C相以及中性点N极性错误时，依次对相应极性错误情况的CT电流执行取反操作，并依次求取对应的相位相似度纠正值S_c，幅值相似度纠正值F_c，然后再求出所有假设情况中所得S_c值集合中的最大值S_cmax，最后利用S_cmax值进行匹配操作。

更进一步地，所述匹配操作具体为：

判断S_cmax与哪种极性错误情况下的相似度纠正值S_c相同，找到对应错误情况后，再判断对应的幅值相似度纠正值F_c是否小于幅值相似度判据的定值F_d，若是，则显示为对应极性错误情况；否则，仅显示S_cmax与F_c值。

本发明还提供了一种变压器零差保护极性校验系统，包括：

数据获取模块，用于获取变压器Y侧四个电流值I_A、I_B、I_C、I_N，根据电流值获得零模涌流瞬时值并确定对应的基波有效值；

第一判断模块，用于判断所述零模涌流基波有效值是否满足零差保护极性校验程序启动定值；

相似度计算模块，用于根据四个电流值I_A、I_B、I_C、I_N获得自产零模涌流I_0p和中性点外接零模涌流I_0n，并对自产零模涌流I_0p和中性点外接零模涌流I_0n进行相似度计算获得相位相似度S和幅值相似度F；

第二判断模块，用于当第一判断模块判断为是时启动极性校验程序，并判断是否S值大于相位相似度判据阈值且F值小于幅值相似度判据的定值F_d；若是则输出零差保护极性正确；

第三判断模块，用于当第二判断模块判断为否时判断所述S值是否小于-相位相似度判据阈值；若满足则转入中性点极性校验模块；否则，转入非常规极性错误校验模块；

中性点极性校验模块，用于当第三判断模块判断为是时，对中性点CT极性进行校验；

第四判断模块，用于判断相似度纠正值S_Nc、F_Nc是否S_Nc值大于相位相似度判据阈值且F_Nc值小于幅值相似度判据的定值F_d；若是，输出中性点极性错误；否则，进入非常规极性错误校验模块；

非常规极性错误校验模块，用于当第三判断模块判断为否或者第四判断模块为否时，对余下的A、B、C、AN、BN、CN六种非常规CT极性错误进行校验。

更进一步地，非常规极性错误校验模块包括：

纠正值计算模块，用于对A、B、C相以及中性点CT电流二次采样值取反后获得对应纠正值，并调用相似度计算模块获得对应的相似度纠正值；

第五判断模块，用于判断S_cmax是否大于相位相似度判据阈值，若是则进入第六判断模块；否则退出程序；

第六判断模块，用于判断S_cmax与相似度纠正值集合{S_Ac、S_Bc、S_Cc、S_ANc、S_BNc、S_CNc}中哪一个纠正值相同，并且判断对应的F值是否小于幅值相似度判据的定值F_d，若是则输出对应的极性错误情况，否则退出程序。

更进一步地，纠正值计算模块包括：

第一计算单元，用于对A、B、C相以及中性点CT电流二次采样值取反，得到I_Ac、I_Bc、I_Cc以及中性点电流纠正值I_0nc；

需要说明的是：上述“_A”代表对应A相CT电流取反，“_c”代表取反操作，而I_Ac代表对应取反操作后用于下一步计算的“纠正电流”，I_Bc、I_Cc以此类推；

第二计算单元，用于计算A相接反的相位相似度纠正值S_Ac和幅值相似度纠正值F_Ac；

第三计算单元，用于计算B相接反的相位相似度纠正值S_Bc和幅值相似度纠正值F_Bc；

第四计算单元，用于计算C相接反的相位相似度纠正值S_Cc和幅值相似度纠正值F_Cc；

第五计算单元，用于计算AN相接反的相位相似度纠正值S_ANc和幅值相似度纠正值F_ANc；

第六计算单元，用于计算BN相接反的相位相似度纠正值S_BNc幅值相似度纠正值F_BNc；

第七计算单元，用于计算CN相接反的相位相似度纠正值S_CNc幅值相似度纠正值F_CNc；

第八计算单元，用于计算上述相似度纠正值集合S_c中的最大值S_cmax。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的极性校验方法的步骤。

本发明还提供了一种零差保护极性校验终端，包括存储器和处理器，存储器中存有计算机程序，处理器调用存储器中的计算机程序时实现上述的极性校验方法的步骤。

本发明提供一种变压器零差保护CT极性校验方法，包括：获取零模涌流瞬时值并确定对应的基波有效值；判断基波有效值是否满足极性校验程序启动定值；若是，启动极性校验程序，并判断所得相似度值是否S值大于0.9且F值小于F_d；若是，输出零差保护极性正确；否则，进一步判断是否S值小于-0.9，若是，则进一步判断是否S_Nc大于0.9且F_Nc值小于F_d，若是，输出中性点CT接反，否则进入遍历操作，并输出非常规极性错误相别。

本发明在原有余弦相似度S基础上，加入基于自产和外接零模电流幅值差的幅值相似度判据F，以应对极端涌流情况下一相涌流过大或过小带来的影响，保证了本发明对零模涌流的适应性，能够在无负荷电流情况下快速准确的对零差保护回路进行CT极性校验。本发明使变压器零差保护能在第一时间就随主变可靠投运，增加了主变启动投运过程中的保护可靠性，对降低主变启动投运给电网带来的安全稳定运行风险有重要意义。

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为本发明实施例提供的一种变压器零差保护(Y侧CT)极性无负荷校验方法的流程图；

图2为零差保护减极性接线原理图；

图3为波形相似度计算原理图(二维向量空间)，对于每周期n点采样的电流值来说，须拓展至n维向量空间；

图4为某主变空充录波图；

图5为由录波计算所得I_0P与I_0n对比图；

图6为本发明所提无负荷校验方法判断结果图；

图7为本发明实施例提供的一种变压器零差保护CT极性校验系统结构示意图；

图8为本发明实施例提供的变压器零差保护CT极性校验系统中非常规极性错误校验模块的结构示意图。

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。

本发明提供了一种变压器零差保护CT极性校验方法，具体技术方案如下：获取零模涌流瞬时值并确定对应的基波有效值；判断基波有效值是否超过基波整定值；若基波有效值超过基波整定值，启动极性校验程序。

其中，判断基波有效值是否超过基波整定值之前，还包括：计算零模电流的基波最小理论值；根据基波最小理论值确定基波整定值。

其中，启动极性校验程序具体为：提取高压侧三相电流保护二次采样值；提取中性点电流保护二次采样值；计算三相自产零序电流I_0p；计算中性点零序电流I_0n；计算I_0p与I_0n的相位相似度S；计算I_0p与I_0n的幅值相似度F；判断S值是否大于0.9；判断F值是否小于F_d；若S值大于0.9且F值小于F_d，判断为零差保护极性正确。

否则，进一步判断S值是否小于-0.9；若是，对中性点零序电流I_0n执行取反操作，得到新的中性点零序电流纠正值I_0nc，否则，判定为非常规极性错误情况，执行遍历操作。

其中，若得到I_0nc后，须计算I_0p与I_0nc的相位相似度S_c，计算I_0p与I_0nc的幅值相似度F_c。

判断S_c值是否大于0.9；判断F_c值是否小于F_d；若是，则判定为中性点CT极性接反，显示错误相别并告警。否则，判定为非常规极性错误情况，执行遍历操作。

上述遍历操作具体为：依次假设变压器Y侧A、B、C相以及中性点N极性错误，再依次对相应极性错误情况的CT电流执行取反操作，并依次求取对应的相位相似度纠正值S_c，幅值相似度纠正值F_c，然后再求出所有假设情况中所得S_c值集合中的最大值S_cmax，最后利用S_cmax值进行匹配操作。

其中，匹配操作为：判断S_cmax与那一种极性错误情况下的相似度纠正值S_c相同，找到对应错误情况后，再判断对应的幅值相似度纠正值F_c是否小于F_d，若是，则显示为对应极性错误情况；否则，仅显示S_cmax与F_c值。

由于零差保护有Y侧A、B、C相以及中性点N共计4个CT，理论上有14种极性错误情况，在方法前两次判断排除了中性点CT接反与Y侧三相CT全反的错误情况，故遍历操作包含的12种非常规极性错误情况为：

表示任一个CT接反，

表示任两个CT接反，

表示任三个CT接反。

但由于AB接反等同于CN接反，以此类推对应的非常规极性错误集合只有六种情况：

S_cmax＝max{S_cA,S_cB,S_cC,S_cAN,S_cBN,S_cCN}……(2)

F_c＝{F_cA,F_cB,F_cC,F_cAN,F_cBN,F_cCN}……(3)

其中下标S_{cA、cB、cC、cN}和F_{cA、cB、cC、cN}表示假设对应相CT接反，对其CT电流采样值进行取反纠正后，重新计算得到的余弦相似度值S_c和F_c，选取其中最大值S_cmax与对应的F_c值进行判断，满足判据后对应的CT相别即为极性错误相别，进而显示并告警。

本发明能在无负荷情况下，仅通过空载合闸操作即可识别零差保护二次回路所有CT极性错误情况，有效防止零差保护误动。

请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种变压器零差保护CT极性校验方法的流程图，该CT极性校验方法包括：

S101：获取零模涌流瞬时值并确定对应的基波有效值。

本步骤旨在获取电网中的零模涌流瞬时值，以及确定对应的基波有效值。具体的，可以先测量得到三相电流瞬时值I_A、I_B、I_C与中性点CT电流瞬时值I_N，对三相电流瞬时值I_A、I_B、I_C求和即可得到自产零模涌流瞬时值I_0p，中性点CT电流瞬时值I_N即为外接零模涌流I_0n，两者本质上应为同一电流，对外接零模涌流瞬时值I_0n进行FFT(Fast FourierTransFormation，快速傅氏变换)计算，得到零模涌流基波有效值I_0f。

S102：判断基波有效值是否满足零差保护极性校验程序启动定值；若是，进入S103；

本步骤旨在根据上一步骤中的基波有效值判断是否满足零差保护极性校验程序启动定值，而需要说明的是，该动作定值并不一定为一个数值，而可能存在多个数值。作为一种优选的实施例，本步骤可采用如下的具体实施过程：

步骤一、判断基波有效值是否大于第一预设电流值；若是，进入步骤二；

步骤二、判断基波有效值是否大于第二预设电流值；若是，进入S103；

当然，若基波有效值小于第一预设电流值，则可以直接返回至步骤S101，重新获取另一个零模涌流瞬时值，再重复上述过程。

需要说明的是，在此对于第一预设电流值和第二预设电流值均不作具体限定，第一预设电流值和第二预设电流值均为电网搭建完毕后已经设定好的两个电流值，在此不作限定。以当前电网实际采用值为例，第一预设电流值为600A，第二预设电流值为240A。当然零差保护极性校验程序启动定值还可以为其他数值，在此不一一举例限定。

S103：相似度计算：基于S101获得的四个电流值I_A、I_B、I_C、I_N执行计算，自动计算得到自产零模涌流I_0p和中性点外接零模涌流I_0n的相似度值S和幅值差异F，并进入S104。

需要说明的是：此处除了计算余弦相似度外，还需要计算幅值差异F，设S101获得的电流采样值在一个工频周期0.02s内有n个采样点，且自产零模涌流为X，外接零模涌流为Y，则对应的计算公式如下：

S104：判断S103计算得到的相似度值S是否大于0.9，并且判断F值是否小于整定值F_d，当两者均满足时，输出零差保护极性正确，并结束极性校验程序；否则进入S105。

需要说明的是：本发明引入幅值相似度F值是为了进一步提高本发明对极端涌流情况的适应性，其定制大小理论值为0，但考虑实际电网中所配备CT型号、变比和误差各不相同，存在的非平衡电流整定值也各不相同，以当前电网实际采用值为例，本实施例取F定值为F_d＝0.2I_0n，这是本发明在多方论证后的结论，当然还可以为其他取法，视具体情况而定，故在此不一一举例限定。

S105：判断S值是否小于-0.9；若是，进入S106；否则进入S107。

S106：对S101中得到的中性点CT二次电流采样值I_N取反，得到外接零模涌流纠正值I_0nc＝-I_N，计算I_0nc与I_0p的相似度，得到纠正值S_Nc、F_Nc，进一步判断是否S_Nc大于0.9且F_Nc小于整定值F_d，当两者均满足时输出中性点CT极性错误，并结束极性校验程序；否则进入S107。

S107：对非常规CT极性错误进行识别。

步骤一、依次按照A、B、C、AN、BN、CN接反的情况，分别对I_A、I_B、I_C、I_N取反，得到三相电流纠正值I_Ac＝-I_A、I_Bc＝-I_B、I_Cc＝-I_C、I_0nc＝-I_N

步骤二、分别利用I_Ac计算A相接反的相似度纠正值S_Ac，F_Ac；利用I_Bc计算B相接反的相似度纠正值S_Bc，F_Bc；利用I_Cc计算C相接反的相似度纠正值S_Cc，F_Cc；利用I_Ac和I_0nc计算AN相接反的相似度纠正值S_ANc，F_ANc；利用I_Bc和I_0nc计算BN相接反的相似度纠正值S_BNc，F_BNc；利用I_Cc和I_0nc计算CN相接反的相似度纠正值S_CNc，F_CNc，得到纠正值集合S_c＝{S_Ac、S_Bc、S_Cc、S_ANc、S_BNc、S_CNc}，F_c＝{F_Ac、F_Bc、F_Cc、F_ANc、F_BNc、F_CNc}。

步骤三、计算上述相似度纠正值集合S_c中的最大值S_cmax并判断其是否大于0.9，若是则进一步判断S_cmax与集合S_c中哪一个纠正值相同，并且判断对应的F_c值是否小于F_d，若是则输出对应的极性错误情况并结束校验。

需要说明的是：此处每一个接反情况下的S_c与F_c作为一对值，可以记作(S_c，F_c)。

由图6可见，在极性错误时，由相似度计算模块计算得到的相似度值S和F均落在极性错误区间内；而经过中性点极性校验模块和非常规极性错误校验模块的纠正后，所得相似度值S_c和F_c均落在极性正确区间内，表明本发明能准确识别极性错误类型。

本发明还提供了一种变压器零差保护极性校验系统，下面对本发明实施例提供的零差保护CT极性校验系统进行介绍，下文描述的零差保护CT极性校验系统与上文描述的零差保护CT极性校验方法可相互对应参照。

如图7所示，本发明还提供一种变压器零差保护CT极性校验系统，具体技术方案如下：

数据获取模块100，用于获取变压器Y侧四个电流值I_A、I_B、I_C、I_N，根据电流值获得零模涌流瞬时值并确定对应的基波有效值；；

第一判断模块200，用于判断基波有效值是否满足零差保护CT极性校验程序启动定值；

相似度计算模块300，用于对输入的四个电流值I_A、I_B、I_C、I_N执行计算，自动计算出自产零模涌流I_0p和中性点外接零模涌流I_0n的值，并对I_0p和I_0n进行相似度计算，得到其相似度值S和F；

需要说明的是：此相似度计算模块可被封装为一个计算机程序，并可随时对其进行调用，仅需给定其四个电流值，该程序会自动返回相似度值，具体实现视编程软件不同有多种方式，此处不再赘述。

第二判断模块400，用于第一判断模块200判断为是时，启动极性校验程序，并判断相似度计算模块300所得相似度值是否满足S＞0.9且F＜F_d，若满足，输出零差保护CT极性正确；

第三判断模块500，用于第二判断模块400判断为否时，判断是否满足S＜-0.9，若满足，进入中性点极性校验模块600；

中性点极性校验模块600，用于第二判断模块300判断为是时，制动保护所述出口程序跳闸；

非常规极性校验模块800，用于第三判断模块500判断为否时，对余下的六种非常规极CT性错误进行校验。

其中，非常规极性错误校验模块800包括：纠正值计算模块801，第五判断模块802和第六判断模块803；纠正值计算模块801用于对A、B、C相以及中性点CT电流二次采样值取反后获得对应纠正值，并调用相似度计算模块获得对应的相似度纠正值；第五判断模块802用于判断S_cmax是否大于0.9，若是则进入第六判断模块；否则退出程序；第六判断模块803用于判断S_cmax与相似度纠正值集合{S_Ac、S_Bc、S_Cc、S_ANc、S_BNc、S_CNc}中哪一个纠正值相同，并且判断对应的F值是否小于F_d，若是则输出对应的极性错误情况，否则退出程序。

基于上述实施例，作为优选的实施例，第一判断模块200包括：第一判断单元和第二判断单元；第一判断单元用于判断基波有效值是否大于第一预设电流值；第二判断单元用于若第一判断单元判断为是时，判断基波有效值是否大于第二预设电流值。

如图8所示，纠正值计算模块801包括：第一计算单元8011，第二计算单元8012，第三计算单元8013，第四计算单元8014，第五计算单元8015，第六计算单元8016，第七计算单元8017和第八计算单元8018，第一计算单元8011用于对A、B、C相以及中性点CT电流二次采样值取反，得到各相电流纠正值I_Ac、I_Bc、I_Cc以及中性点电流纠正值I_0nc；第二计算单元8012用于计算A相接反的相位相似度纠正值S_Ac和幅值相似度纠正值F_Ac；第三计算单元8013用于计算B相接反的相位相似度纠正值S_Bc和幅值相似度纠正值F_Bc；第四计算单元8014用于计算C相接反的相位相似度纠正值S_Cc和幅值相似度纠正值F_Cc；第五计算单元8015用于计算AN相接反的相位相似度纠正值S_ANc和幅值相似度纠正值F_ANc；第六计算单元8016，用于计算BN相接反的相位相似度纠正值S_BNc幅值相似度纠正值F_BNc；第七计算单元8017用于计算CN相接反的相位相似度纠正值S_CNc幅值相似度纠正值F_CNc；第八计算单元8018用于计算上述相似度纠正值集合S_c中的最大值S_cmax。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，该计算机程序被执行时可以实现上述实施例所提供的步骤。该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明还提供了一种零差保护CT极性校验终端，可以包括存储器和处理器，存储器中存有计算机程序，处理器调用所述存储器中的计算机程序时，可以实现上述实施例所提供的步骤。当然所述零差保护CT极性校验终端还可以包括各种网络接口，电源等组件。

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。对于实施例提供的系统而言，由于其与实施例提供的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体实例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。

Claims (9)

1.一种变压器零差保护CT极性校验方法，其特征在于，包括下述步骤：

S101获取零模涌流瞬时值并确定对应的基波有效值；

S102判断基波有效值是否满足零差保护极性校验定值，若是，则进入步骤S103，若否，则返回至步骤S101；

S103计算Y侧自产零模涌流与中性点零模涌流的相位相似度S和幅值相似度F；

S104启动极性校验，并判断相位相似度S是否大于相位相似度判据阈值且幅值相似度F是否小于幅值相似度判据的定值F_d，若是，则输出零差保护极性正确，若否，则进入步骤S105；

S105判断相位相似度S是否小于-相位相似度判据阈值，若是，则进入步骤S106，若否，则进入步骤S107；

S106对中性点CT极性进行校验，获得此时的相位相似度S_Nc和幅值相似度F_Nc；

S107对余下的非常规CT极性错误进行校验并获得S_cmax。

2.如权利要求1所述的变压器零差保护CT极性校验方法，其特征在于，步骤S103中计算Y侧自产与中性点零模涌流的相位相似度S和幅值相似度F具体为：

获取高压侧三相电流保护二次采样值和中性点电流保护二次采样值；

根据三相电流保护二次采样值计算三相自产零序电流I_0p，并根据中性点电流保护二次采样值计算中性点零序电流I_0n；

计算三相自产零序电流I_0p与中性点零序电流I_0n的相位相似度S和幅值相似度F。

3.如权利要求1所述的变压器零差保护CT极性校验方法，其特征在于，在步骤S107中判定为非常规极性错误情况时执行遍历操作，所述遍历操作具体为：

当变压器Y侧A、B、C相以及中性点N极性错误时，依次对相应极性错误情况的CT电流执行取反操作，并依次求取对应的相位相似度纠正值S_c，幅值相似度纠正值F_c，再求出S_c值集合中的最大值S_cmax，并利用S_cmax值进行匹配操作。

4.如权利要求3所述的变压器零差保护CT极性校验方法，其特征在于，所述匹配操作具体为：

通过判断S_cmax与哪种极性错误情况下的相似度纠正值S_c相同来获得对应错误情况，判断对应的幅值相似度纠正值F_c是否小于幅值相似度判据的定值F_d，若是，则显示为对应极性错误情况；否则仅显示S_cmax与F_c值。

5.一种变压器零差保护极性校验系统，其特征在于，包括：

数据获取模块(100)，用于获取零模涌流瞬时值并确定对应的基波有效值；用于获取变压器Y侧四个电流值I_A、I_B、I_C、I_N，根据电流值获得零模涌流瞬时值并确定对应的基波有效值；

第一判断模块(200)，用于判断零模涌流基波有效值是否满足零差保护极性校验程序启动定值；

相似度计算模块(300)，用于根据四个电流值I_A、I_B、I_C、I_N获得自产零模涌流I_0p和中性点外接零模涌流I_0n，并对自产零模涌流I_0p和中性点外接零模涌流I_0n进行相似度计算获得相位相似度S和幅值相似度F；

第二判断模块(400)，用于当所述第一判断模块(200)判断为是时启动极性校验程序，并判断是否S值大于相位相似度判据阈值且F值小于幅值相似度判据的定值F_d；若是则输出零差保护极性正确；

第三判断模块(500)，用于当所述第二判断模块(400)判断为否时判断所述S值是否小于-相位相似度判据阈值；若满足则转入中性点极性校验模块(600)；否则，转入非常规极性错误校验模块(800)；

中性点极性校验模块(600)，用于当所述第三判断模块(500)判断为是时，对中性点CT极性进行校验；

第四判断模块(700)，用于判断相似度纠正值S_Nc、F_Nc是否S_Nc值大于相位相似度判据阈值且F_Nc值小于幅值相似度判据的定值F_d；若是，输出中性点极性错误；否则，进入非常规极性错误校验模块；

非常规极性错误校验模块(800)，用于当第三判断模块(500)判断为否或者第四判断模块(700)为否时，对余下的A、B、C、AN、BN、CN六种非常规CT极性错误进行校验。

6.如权利要求5所述的变压器零差保护极性校验系统，其特征在于，所述非常规极性错误校验模块(800)包括：

纠正值计算模块(801)，用于对A、B、C相以及中性点CT电流二次采样值取反后获得对应纠正值，并调用相似度计算模块获得对应的相似度纠正值；

第五判断模块(802)，用于判断S_cmax是否大于相位相似度判据阈值，若是则进入第六判断模块；否则退出程序；

第六判断模块(803)，用于判断S_cmax与相似度纠正值集合{S_Ac、S_Bc、S_Cc、S_ANc、S_BNc、S_CNc}中哪一个纠正值相同，并且判断对应的F值是否小于幅值相似度判据的定值F_d，若是则输出对应的极性错误情况，否则退出程序。

7.如权利要求6所述的变压器零差保护极性校验系统，其特征在于，所述纠正值计算模块(801)包括：

第一计算单元(8011)，用于对A、B、C相以及中性点CT电流二次采样值取反，得到I_Ac、I_Bc、I_Cc以及中性点电流纠正值I_0nc；

第二计算单元(8012)，用于计算A相接反的相位相似度纠正值S_Ac和幅值相似度纠正值F_Ac；

第三计算单元(8013)，用于计算B相接反的相位相似度纠正值S_Bc和幅值相似度纠正值F_Bc；

第四计算单元(8014)，用于计算C相接反的相位相似度纠正值S_Cc和幅值相似度纠正值F_Cc；

第五计算单元(8015)，用于计算AN相接反的相位相似度纠正值S_ANc和幅值相似度纠正值F_ANc；

第六计算单元(8016)，用于计算BN相接反的相位相似度纠正值S_BNc幅值相似度纠正值F_BNc；

第七计算单元(8017)，用于计算CN相接反的相位相似度纠正值S_CNc幅值相似度纠正值F_CNc；

第八计算单元(8018)，用于计算上述相似度纠正值集合S_c中的最大值S_cmax。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述的极性校验方法的步骤。

9.一种零差保护极性校验终端，包括存储器和处理器，所述存储器中存有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现如权利要求1所述的极性校验方法的步骤。

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