CN112666391B - 一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法及装置，其中方法包括：采集牵引变压器中的高压侧的三相电压数据，以及低压侧的电压波形；对三相电压数据以及电压波形进行FFT变换，分别得到第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列；根据第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，结合预设的谐波源侧和谐波目标侧，通过最小二乘估计法，计算牵引变压器中，谐波源侧到谐波目标侧的传输系数。本申请利用牵引变压器两侧的电压数据，得到谐波电压幅值时间序列，结合从谐波源侧到谐波目标侧传输特性，计算出谐波源侧到谐波目标侧的传输系数，解决了现有的牵引变压器两侧谐波电压传输系数评估精度不足的技术问题。

Description

一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法及装置

技术领域

本申请涉及变压器谐波处理技术领域，尤其涉及一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法及装置。

背景技术

近年来，我国高铁运营里程居世界第一，大功率、工况多变(牵引、惰行、再生工况)、高速移动、高行车密度、网络化的牵引供电系统将使得区域电网的供电压力、功率交换激增。牵引负荷(动车组)自身具有波动剧烈、强非线性、不对称等特点，加上频繁的大功率交换使得区域电网与牵引供电系统的不安全因素增加，牵引网的谐波放大、谐波谐振问题时有发生，引起避雷器爆炸、电容器组的爆炸事故。因此，如何保障具有频繁冲击、大功率、高密度、网络化等特点的牵引供电系统及接入电网的安全、可靠、高效运行，是亟待解决的关键问题。

现有的牵引变压器两侧谐波电压传输系数评估手段主要有两种，一种是仿真分析法，通过建立“区域电网—牵引变压器—牵引网—AT所—分区所”的基波/谐波模型，建立动车组的谐波诺顿模型进行分析。分析方法包括谐波传输放大法、频谱分析法、谐振模态分析法、S域或频域传递函数法；另一种是基于实测数据的分析，基于谐波95％概率大值的对比分析，得出是否发生谐波放大的定性结果，然而目前的基于实测数据的分析的方法只能得出粗略定性结果，存在传输系数评估精度不足的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法及装置，用于解决现有的牵引变压器两侧谐波电压传输系数评估精度不足的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法，包括：

采集牵引变压器中的高压侧的三相电压数据，以及低压侧的电压波形，所述电压波形具体包括：上行接触网的电压波形、上行正馈线的电压波形、下行接触网的电压波形以及下行正馈线的电压波形；

对所述三相电压数据以及所述电压波形进行FFT变换，分别得到第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，所述第一谐波电压幅值时间序列为根据所述三相电压数据进行FFT变换得到的，所述第二谐波电压幅值时间序列为根据所述电压波形进行FFT变换得到的；

根据所述第一谐波电压幅值时间序列和所述第二谐波电压幅值时间序列，结合预设的谐波源侧和谐波目标侧，通过最小二乘估计法，计算所述牵引变压器中，所述谐波源侧到所述谐波目标侧的传输系数，其中所述谐波源侧为高压侧或低压侧，所述谐波目标侧为与所述谐波源侧相对的一侧。

优选地，根据所述第一谐波电压幅值时间序列和所述第二谐波电压幅值时间序列，结合预设的谐波源侧和谐波目标侧，通过最小二乘估计法计算所述牵引变压器中，所述谐波源侧到所述谐波目标侧的传输系数之前还包括：

当所述谐波源侧为高压侧时，根据获取到的机车通行检测记录，确定第一时间段，所述第一时间段为未检测到有机车通行的时间段；

分别从所述第一谐波电压幅值时间序列和所述第二谐波电压幅值时间序列中剔除不满足第一筛选条件的序列元素，以得到筛选后的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，其中所述第一筛选条件为：采集时间处于所述第一时间段内，且电压幅值不小于预设的谐波电压阈值。

优选地，根据所述第一谐波电压幅值时间序列和所述第二谐波电压幅值时间序列，结合预设的谐波源侧和谐波目标侧，通过最小二乘估计法计算所述牵引变压器中，所述谐波源侧到所述谐波目标侧的传输系数之前还包括：

当所述谐波源侧为低压侧时，根据获取到的机车通行检测记录，确定第二时间段，所述第二时间段为检测到当且仅当单向轨道上有机车通行的时间段；

分别从所述第一谐波电压幅值时间序列和所述第二谐波电压幅值时间序列中剔除不满足第二筛选条件的序列元素，以得到筛选后的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，其中所述第二筛选条件为：采集时间处于所述第二时间段内，且电压幅值不小于预设的谐波电压阈值。

优选地，得到筛选后的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列之后还包括：

将所述筛选后的第一谐波电压幅值时间序列划分成多个第一子序列，以及将所述筛选后的第二谐波电压幅值时间序列划分成多个第二子序列；

根据各个所述第一子序列和各个所述第二子序列，分别通过二范数距离计算公式，计算得到第一距离平均值和第二距离平均值，其中所述第一距离平均值为所述第一子序列中各个序列元素的二范数距离值的平均值，所述第二距离平均值为所述第二子序列中各个序列元素的二范数距离值的平均值；

将最小第一距离平均值对应的第一子序列以及最小第二距离平均值对应的第二子序列分别作为二次筛选后得到的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列。

优选地，所述最小二乘估计法的计算式具体为：

y＝b+ax

式中，x为谐波源侧的谐波电压幅值时间序列，y为谐波目标侧的谐波电压幅值时间序列，a为传输系数，b为传输常数。

本申请第二方面提供了一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算装置，包括：

数据采集单元，用于采集牵引变压器中的高压侧的三相电压数据，以及低压侧的电压波形，所述电压波形具体包括：上行接触网的电压波形、上行正馈线的电压波形、下行接触网的电压波形以及下行正馈线的电压波形；

谐波电压时间序列生成单元，用于对所述三相电压数据以及所述电压波形进行FFT变换，分别得到第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，所述第一谐波电压幅值时间序列为根据所述三相电压数据进行FFT变换得到的，所述第二谐波电压幅值时间序列为根据所述电压波形进行FFT变换得到的；

传输系数计算单元，用于根据所述第一谐波电压幅值时间序列和所述第二谐波电压幅值时间序列，结合预设的谐波源侧和谐波目标侧，通过最小二乘估计法，计算所述牵引变压器中，所述谐波源侧到所述谐波目标侧的传输系数，其中所述谐波源侧为高压侧或低压侧，所述谐波目标侧为与所述谐波源侧相对的一侧。

优选地，还包括，第一数据筛选单元；

所述第一数据筛选单元，用于当所述谐波源侧为高压侧时，根据获取到的机车通行检测记录，确定第一时间段，所述第一时间段为未检测到有机车通行的时间段；分别从所述第一谐波电压幅值时间序列和所述第二谐波电压幅值时间序列中剔除不满足第一筛选条件的序列元素，以得到筛选后的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，其中所述第一筛选条件为：采集时间处于所述第一时间段内，且电压幅值不小于预设的谐波电压阈值。

优选地，还包括：第二数据筛选单元；

所述第二数据筛选单元，用于当所述谐波源侧为低压侧时，根据获取到的机车通行检测记录，确定第二时间段，所述第二时间段为检测到当且仅当单向轨道上有机车通行的时间段；分别从所述第一谐波电压幅值时间序列和所述第二谐波电压幅值时间序列中剔除不满足第二筛选条件的序列元素，以得到筛选后的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，其中所述第二筛选条件为：采集时间处于所述第二时间段内，且电压幅值不小于预设的谐波电压阈值。

优选地，还包括：第三数据筛选单元；

所述第三数据筛选单元，用于将所述筛选后的第一谐波电压幅值时间序列划分成多个第一子序列，以及将所述筛选后的第二谐波电压幅值时间序列划分成多个第二子序列；根据各个所述第一子序列和各个所述第二子序列，分别通过二范数距离计算公式，计算得到第一距离平均值和第二距离平均值，其中所述第一距离平均值为所述第一子序列中各个序列元素的二范数距离值的平均值，所述第二距离平均值为所述第二子序列中各个序列元素的二范数距离值的平均值；将最小第一距离平均值对应的第一子序列以及最小第二距离平均值对应的第二子序列分别作为二次筛选后得到的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列。

优选地，所述最小二乘估计法的计算式具体为：

y＝b+ax

式中，x为谐波源侧的谐波电压幅值时间序列，y为谐波目标侧的谐波电压幅值时间序列，a为传输系数，b为传输常数。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请提供了一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法，包括：采集牵引变压器中的高压侧的三相电压数据，以及低压侧的电压波形，所述电压波形具体包括：上行接触网的电压波形、上行正馈线的电压波形、下行接触网的电压波形以及下行正馈线的电压波形；对所述三相电压数据以及所述电压波形进行FFT变换，分别得到第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，所述第一谐波电压幅值时间序列为根据所述三相电压数据进行FFT变换得到的，所述第二谐波电压幅值时间序列为根据所述电压波形进行FFT变换得到的；根据所述第一谐波电压幅值时间序列和所述第二谐波电压幅值时间序列，结合预设的谐波源侧和谐波目标侧，通过最小二乘估计法，计算所述牵引变压器中，所述谐波源侧到所述谐波目标侧的传输系数，其中所述谐波源侧为高压侧或低压侧，所述谐波目标侧为与所述谐波源侧相对的一侧。

通过本申请提供的基于实测数据的牵引变压器两侧谐波传输系数计算方法，利用牵引变压器两侧实测的电压数据，得到谐波电压幅值时间序列，结合从谐波源侧到谐波目标侧传输特性，通过最小二乘估计法，计算出谐波源侧到谐波目标侧的传输系数，解决了现有的牵引变压器两侧谐波电压传输系数评估精度不足的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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它的附图。

图1为牵引供电系统结构简图；

图2为本申请提供的一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法的第一个实施例的流程示意图；

图3为本申请的一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法的第二个实施例的流程示意图；

图4为本申请提供的一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算装置的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法及装置，用于解决现有的牵引变压器两侧谐波电压传输系数评估精度不足的技术问题。

为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图2，本申请第一个实施例提供了一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法，包括：

步骤101、采集牵引变压器中的高压侧的三相电压数据，以及低压侧的电压波形，电压波形具体包括：上行接触网的电压波形、上行正馈线的电压波形、下行接触网的电压波形以及下行正馈线的电压波形；

步骤102、对三相电压数据以及电压波形进行FFT变换，分别得到第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，第一谐波电压幅值时间序列为根据三相电压数据进行FFT变换得到的，第二谐波电压幅值时间序列为根据电压波形进行FFT变换得到的；

步骤103、根据第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，结合预设的谐波源侧和谐波目标侧，通过最小二乘估计法，计算牵引变压器中，谐波源侧到谐波目标侧的传输系数，其中谐波源侧为高压侧或低压侧，谐波目标侧为与谐波源侧相对的一侧。

需要说明的是，基于图1所示的牵引供电系统结构为例，本申请实施例提供的一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法，利用电压同步测量设备记录牵引变压器高压侧110kV/220kV电力系统的三相电压，包括：A相V_A、B相V_B、C相V_C以及牵引变压器27.5kV低压侧上行接触网Tα、上行正馈线Fα、下行接触网T_β、下行正馈线F_β的电压波形，以用于计算：①110kV/220kV电力系统侧各次背景谐波电压传输到27.5kV低压侧上行接触网、上行正馈线、下行接触网、下行正馈线的传输系数；②由机车发射谐波从牵引变压器27.5kV低压侧上行接触网、上行正馈线、下行接触网、下行正馈线到110kV/220kV电力系统侧的传输系数。该方法可用于分别评估110kV/220kV电力系统背景谐波对牵引供电系统的影响，以及牵引供电系统谐波对110kV/220kV电力系统的影响。值得说明的是，铁路机车牵引变压器有多种接线组别(VV、Vx、Scott等)，图1只是其中一种代表性的牵引变压器接线方案，本发明同样适用于其他接线类型的牵引变压器。

利用可实现多点同步测量的电能质量测试设备(采样率为2×N×50Hz，N为要分析的最高谐波次数)，同步测量牵引变压器高压侧110kV/220kV电力系统的A相、B相、C相以及牵引变压器低压侧27.5kV馈线的电压波形；然后利用快速傅里叶变换(FFT)方法提取基波电压、以及2到N次谐波电压的幅值和相位。由此可以得到110kV/220kV电力系统的A相、B相、C相以及牵引变压器低压侧4条27.5kV馈线处的基波及2-N次谐波电压幅值时间序列。假设U_Ah、U_Bh、U_Ch分别为110kV/220kV电力系统的A相、B相、C相处的谐波电压幅值时间序列(h＝1时为基波电压)；记U_Tαh、U_Fαh、U_Tβh、U_Fβh分别为牵引变压器低压侧27.5kV上行接触网、上行正馈线、下行接触网、下行正馈线处的谐波电压幅值时间序列。

基于上述步骤得到的时间序列，利用最小二乘估计法求取传输系数。假设其直线表达式为y＝b+ax，其中，x表示谐波源侧的谐波电压幅值时间序列中的序列元素，y表示谐波目标侧的谐波电压幅值时间序列中的序列元素，a为对应的传输系数，b为传输常数，将谐波源侧的谐波电压幅值时间序列中的序列元素代入上述公式，即可求解出传输系数的值。

其中，谐波源侧为牵引变压器的高压侧或低压侧，谐波目标侧与谐波源侧相对，当谐波源侧为高压侧时，谐波目标侧则对应为低压侧。

以上为本申请提供的一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法的第一个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法的第二个实施例的详细说明。

请参阅图3，在上述第一个实施例的基础上，本申请第二个实施例提供了一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法，包括：

步骤201、采集牵引变压器中的高压侧的三相电压数据，以及低压侧的电压波形，电压波形具体包括：上行接触网的电压波形、上行正馈线的电压波形、下行接触网的电压波形以及下行正馈线的电压波形。

步骤202、对三相电压数据以及电压波形进行FFT变换，分别得到第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，第一谐波电压幅值时间序列为根据三相电压数据进行FFT变换得到的，第二谐波电压幅值时间序列为根据电压波形进行FFT变换得到的。

步骤203、当谐波源侧为高压侧时，根据获取到的机车通行检测记录，确定第一时间段，第一时间段为未检测到有机车通行的时间段。

步骤204、分别从第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列中剔除不满足第一筛选条件的序列元素，以得到筛选后的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，其中第一筛选条件为：采集时间处于第一时间段内，且电压幅值不小于预设的谐波电压阈值。

步骤205、当谐波源侧为低压侧时，根据获取到的机车通行检测记录，确定第二时间段，第二时间段为检测到当且仅当单向轨道上有机车通行的时间段；

步骤206、分别从第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列中剔除不满足第二筛选条件的序列元素，以得到筛选后的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，其中第二筛选条件为：采集时间处于第二时间段内，且电压幅值不小于预设的谐波电压阈值。

需要说明的是，本实施例的步骤203至步骤204，以及步骤205至步骤206为并列的数据筛选步骤，以根据计算不同方向的传输系数，选择对应的数据筛选方式，以提高计算传输系数的准确度，具体为当谐波源侧为高压侧时执行步骤203至步骤204，不执行步骤205至步骤206；同理，当谐波源侧为低压侧时，则执行步骤205至步骤206，不执行步骤203至步骤204。

评估110kV/220kV电力系统侧各次背景谐波电压传输到27.5kV低压侧上行接触网、上行正馈线、下行接触网、下行正馈线传输系数时，即高压侧到低压侧的传输系数，优先选择同时满足以下两个条件的数据段：①线路上没有机车通过，即本实施例的第一时间段；②110kV/220kV电力系统侧各次背景谐波电压波动较大，即电压幅值不小于预设的谐波电压阈值，谐波电压阈值的取值，优选取测得电压数据最大值的95％。将这些满足第一筛选条件的数据适用于评估110kV/220kV电力系统的A相、B相、C相谐波电压对27.5kV上行接触网、上行正馈线、下行接触网、下行正馈线处的谐波电压传输系数；

评估由机车发射谐波从27.5kV低压侧上行接触网、上行正馈线、下行接触网、下行正馈线传输到110kV/220kV电力系统侧的传输系数时，即低压侧到高压侧的传输系数，优先选择有且只有上行区间或下行区间有车经过、且谐波波动较大的时间段的数据，即要满足本实施例提及的第二筛选条件的数据。该数据适用于估计有车经过的区间对应的接触网、正馈线对110kV/220kV电力系统的A相、B相、C相的谐波电压传输系数。

步骤207、将筛选后的第一谐波电压幅值时间序列划分成多个第一子序列，以及将筛选后的第二谐波电压幅值时间序列划分成多个第二子序列；

步骤208、根据各个第一子序列和各个第二子序列，分别通过二范数距离计算公式，计算得到第一距离平均值和第二距离平均值，其中第一距离平均值为第一子序列中各个序列元素的二范数距离值的平均值，第二距离平均值为第二子序列中各个序列元素的二范数距离值的平均值；

步骤209、将最小第一距离平均值对应的第一子序列以及最小第二距离平均值对应的第二子序列分别作为二次筛选后得到的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列。

需要说明的是，为了更进一步提高计算的准确度，本实施例在上述的初步筛选后，还可以加上如步骤207至步骤209提及的二次筛选步骤，具体为(1)将前述步骤中得到的电压幅值时间序列进一步分割为长度为L的子序列，L取100-200为宜(如观测时间段较长，L相应增大)，共计获取K段子序列。

对上述的K段子序列，以评估27.5kV低压侧上行接触网T_α传输到110kV/220kV电力系统侧A相为例，它们对应的每一段数据均组成一个2维矩阵

大小为2×L，对应2维空间中的L个点。对于每一段数据，根据公式(1)计算L个点两两之间的2-范数距离，并根据公式(2)计算其平均值。

式中，d为子序列中的序列元素，i、j为序列元素的标号。

步骤210、根据第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，结合预设的谐波源侧和谐波目标侧，通过最小二乘估计法，计算牵引变压器中，谐波源侧到谐波目标侧的传输系数，其中谐波源侧为高压侧或低压侧，谐波目标侧为与谐波源侧相对的一侧。

需要说明的是，本实施例的步骤201、步骤202以及步骤210与第一个实施例中的三个步骤相对应，在此不再进行赘述。

以上为本申请提供的一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法的第二个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算装置的第一个实施例的详细说明。

请参阅图4，本申请第三个实施例提供了一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算装置，包括：

数据采集单元301，用于采集牵引变压器中的高压侧的三相电压数据，以及低压侧的电压波形，电压波形具体包括：上行接触网的电压波形、上行正馈线的电压波形、下行接触网的电压波形以及下行正馈线的电压波形；

谐波电压时间序列生成单元302，用于对三相电压数据以及电压波形进行FFT变换，分别得到第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，第一谐波电压幅值时间序列为根据三相电压数据进行FFT变换得到的，第二谐波电压幅值时间序列为根据电压波形进行FFT变换得到的；

传输系数计算单元303，用于根据第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，结合预设的谐波源侧和谐波目标侧，通过最小二乘估计法，计算牵引变压器中，谐波源侧到谐波目标侧的传输系数，其中谐波源侧为高压侧或低压侧，谐波目标侧为与谐波源侧相对的一侧。

进一步地，还包括，第一数据筛选单元3001；

第一数据筛选单元3001，用于当谐波源侧为高压侧时，根据获取到的机车通行检测记录，确定第一时间段，第一时间段为未检测到有机车通行的时间段；分别从第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列中剔除不满足第一筛选条件的序列元素，以得到筛选后的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，其中第一筛选条件为：采集时间处于第一时间段内，且电压幅值不小于预设的谐波电压阈值。

进一步地，还包括：第二数据筛选单元3002；

第二数据筛选单元3002，用于当谐波源侧为低压侧时，根据获取到的机车通行检测记录，确定第二时间段，第二时间段为检测到当且仅当单向轨道上有机车通行的时间段；分别从第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列中剔除不满足第二筛选条件的序列元素，以得到筛选后的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，其中第二筛选条件为：采集时间处于第二时间段内，且电压幅值不小于预设的谐波电压阈值。

进一步地，还包括：第三数据筛选单元3003；

第三数据筛选单元3003，用于将筛选后的第一谐波电压幅值时间序列划分成多个第一子序列，以及将筛选后的第二谐波电压幅值时间序列划分成多个第二子序列；根据各个第一子序列和各个第二子序列，分别通过二范数距离计算公式，计算得到第一距离平均值和第二距离平均值，其中第一距离平均值为第一子序列中各个序列元素的二范数距离值的平均值，第二距离平均值为第二子序列中各个序列元素的二范数距离值的平均值；将最小第一距离平均值对应的第一子序列以及最小第二距离平均值对应的第二子序列分别作为二次筛选后得到的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列。

进一步地，最小二乘估计法的计算式具体为：

y＝b+ax

式中，x为谐波源侧的谐波电压幅值时间序列，y为谐波目标侧的谐波电压幅值时间序列，a为传输系数，b为传输常数。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法，其特征在于，包括：

采集牵引变压器中的高压侧的三相电压数据，以及低压侧的电压波形，所述电压波形具体包括：上行接触网的电压波形、上行正馈线的电压波形、下行接触网的电压波形以及下行正馈线的电压波形；

对所述三相电压数据以及所述电压波形进行FFT变换，分别得到第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，所述第一谐波电压幅值时间序列为根据所述三相电压数据进行FFT变换得到的，所述第二谐波电压幅值时间序列为根据所述电压波形进行FFT变换得到的；

根据所述第一谐波电压幅值时间序列和所述第二谐波电压幅值时间序列，结合预设的谐波源侧和谐波目标侧，通过最小二乘估计法，计算所述牵引变压器中，所述谐波源侧到所述谐波目标侧的传输系数，其中所述谐波源侧为高压侧或低压侧，所述谐波目标侧为与所述谐波源侧相对的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法，其特征在于，根据所述第一谐波电压幅值时间序列和所述第二谐波电压幅值时间序列，结合预设的谐波源侧和谐波目标侧，通过最小二乘估计法计算所述牵引变压器中，所述谐波源侧到所述谐波目标侧的传输系数之前还包括：

当所述谐波源侧为高压侧时，根据获取到的机车通行检测记录，确定第一时间段，所述第一时间段为未检测到有机车通行的时间段；

分别从所述第一谐波电压幅值时间序列和所述第二谐波电压幅值时间序列中剔除不满足第一筛选条件的序列元素，以得到筛选后的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，其中所述第一筛选条件为：采集时间处于所述第一时间段内，且电压幅值不小于预设的谐波电压阈值。

3.根据权利要求1所述的一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法，其特征在于，根据所述第一谐波电压幅值时间序列和所述第二谐波电压幅值时间序列，结合预设的谐波源侧和谐波目标侧，通过最小二乘估计法计算所述牵引变压器中，所述谐波源侧到所述谐波目标侧的传输系数之前还包括：

当所述谐波源侧为低压侧时，根据获取到的机车通行检测记录，确定第二时间段，所述第二时间段为检测到当且仅当单向轨道上有机车通行的时间段；

分别从所述第一谐波电压幅值时间序列和所述第二谐波电压幅值时间序列中剔除不满足第二筛选条件的序列元素，以得到筛选后的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，其中所述第二筛选条件为：采集时间处于所述第二时间段内，且电压幅值不小于预设的谐波电压阈值。

4.根据权利要求2或3任意一项所述的一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法，其特征在于，得到筛选后的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列之后还包括：

将所述筛选后的第一谐波电压幅值时间序列划分成多个第一子序列，以及将所述筛选后的第二谐波电压幅值时间序列划分成多个第二子序列；

根据各个所述第一子序列和各个所述第二子序列，分别通过二范数距离计算公式，计算得到第一距离平均值和第二距离平均值，其中所述第一距离平均值为所述第一子序列中各个序列元素的二范数距离值的平均值，所述第二距离平均值为所述第二子序列中各个序列元素的二范数距离值的平均值；

将最小第一距离平均值对应的第一子序列以及最小第二距离平均值对应的第二子序列分别作为二次筛选后得到的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列。

5.根据权利要求1所述的一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算方法，其特征在于，所述最小二乘估计法的计算式具体为：

y＝b+ax

式中，x为谐波源侧的谐波电压幅值时间序列，y为谐波目标侧的谐波电压幅值时间序列，a为传输系数，b为传输常数。

6.一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算装置，其特征在于，包括：

数据采集单元，用于采集牵引变压器中的高压侧的三相电压数据，以及低压侧的电压波形，所述电压波形具体包括：上行接触网的电压波形、上行正馈线的电压波形、下行接触网的电压波形以及下行正馈线的电压波形；

谐波电压时间序列生成单元，用于对所述三相电压数据以及所述电压波形进行FFT变换，分别得到第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，所述第一谐波电压幅值时间序列为根据所述三相电压数据进行FFT变换得到的，所述第二谐波电压幅值时间序列为根据所述电压波形进行FFT变换得到的；

传输系数计算单元，用于根据所述第一谐波电压幅值时间序列和所述第二谐波电压幅值时间序列，结合预设的谐波源侧和谐波目标侧，通过最小二乘估计法，计算所述牵引变压器中，所述谐波源侧到所述谐波目标侧的传输系数，其中所述谐波源侧为高压侧或低压侧，所述谐波目标侧为与所述谐波源侧相对的一侧。

7.根据权利要求6所述的一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算装置，其特征在于，还包括，第一数据筛选单元；

所述第一数据筛选单元，用于当所述谐波源侧为高压侧时，根据获取到的机车通行检测记录，确定第一时间段，所述第一时间段为未检测到有机车通行的时间段；分别从所述第一谐波电压幅值时间序列和所述第二谐波电压幅值时间序列中剔除不满足第一筛选条件的序列元素，以得到筛选后的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，其中所述第一筛选条件为：采集时间处于所述第一时间段内，且电压幅值不小于预设的谐波电压阈值。

8.根据权利要求6所述的一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算装置，其特征在于，还包括：第二数据筛选单元；

所述第二数据筛选单元，用于当所述谐波源侧为低压侧时，根据获取到的机车通行检测记录，确定第二时间段，所述第二时间段为检测到当且仅当单向轨道上有机车通行的时间段；分别从所述第一谐波电压幅值时间序列和所述第二谐波电压幅值时间序列中剔除不满足第二筛选条件的序列元素，以得到筛选后的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列，其中所述第二筛选条件为：采集时间处于所述第二时间段内，且电压幅值不小于预设的谐波电压阈值。

9.根据权利要求7或8任意一项所述的一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算装置，其特征在于，还包括：第三数据筛选单元；

所述第三数据筛选单元，用于将所述筛选后的第一谐波电压幅值时间序列划分成多个第一子序列，以及将所述筛选后的第二谐波电压幅值时间序列划分成多个第二子序列；根据各个所述第一子序列和各个所述第二子序列，分别通过二范数距离计算公式，计算得到第一距离平均值和第二距离平均值，其中所述第一距离平均值为所述第一子序列中各个序列元素的二范数距离值的平均值，所述第二距离平均值为所述第二子序列中各个序列元素的二范数距离值的平均值；将最小第一距离平均值对应的第一子序列以及最小第二距离平均值对应的第二子序列分别作为二次筛选后得到的第一谐波电压幅值时间序列和第二谐波电压幅值时间序列。

10.根据权利要求6所述的一种牵引变压器两侧谐波电压传输系数计算装置，其特征在于，所述最小二乘估计法的计算式具体为：

y＝b+ax

式中，x为谐波源侧的谐波电压幅值时间序列，y为谐波目标侧的谐波电压幅值时间序列，a为传输系数，b为传输常数。

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