CN113496096B - 避雷器暂态电压获取方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

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CN113496096B CN202111041490.6A CN202111041490A CN113496096B CN 113496096 B CN113496096 B CN 113496096B CN 202111041490 A CN202111041490 A CN 202111041490A CN 113496096 B CN113496096 B CN 113496096B
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Abstract

本申请涉及一种避雷器暂态电压获取方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：根据交流滤波器的电路结构和元件参数构建直流输电系统的电磁暂态仿真模型；根据电流互感器的等效电流设置电磁暂态仿真模型的运行激励信号，运行激励信号用于触发电磁暂态仿真模型进入运行状态；电流互感器的一端与直流输电系统的受端连接，另一端与交流滤波器连接；采集电磁暂态仿真模型在运行状态下，电流互感器的暂态电流，根据电流互感器的暂态电流确定避雷器暂态电压；暂态电流为电流互感器与受端通断瞬间的电流。能够降低避雷器暂态电压获取过程中的工程量，提高避雷器暂态电压的获取效率。

Description

避雷器暂态电压获取方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及电力系统避雷器老化技术领域，特别是涉及一种避雷器暂态电压获取方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
目前，在直流输电系统中，为了达到电力系统安全稳定以及电能质量的要求，电力系统设立了换流站。换流站能够将交流电转换为直流电或者将直流电转换为交流电。换流站的一个重要组成部分是交流滤波器，能够补偿直流换流器消耗的无功功率，还能够滤除或减少换流过程中产生的高次谐波。但在交流滤波器投入使用时，其内部的高压电容会进行放电，使得交流滤波器内部其他设备承受过电压和过电流，出现交流滤波器对避雷器频繁动作的问题，交流滤波器会施加给避雷器暂态冲击电压幅值和波形，从而加速避雷器的老化。为了评估避雷器的老化情况，需要获取交流滤波器施加在避雷器上的暂态电压波形。
现有技术中，在避雷器额外并联分压器，通过分压器获取避雷器的暂态电压。
然而，采用传统方法获取避雷器暂态电压时，不仅需要额外安装分压器，布置配套传输信号的电缆以及录波装置，而且额外引入的设备会对换流站安全产生一定影响。若分压器由于受潮等原因绝缘不良造成闪络，也可能会导致交流滤波器跳闸以及换流站限功率运行，对避雷器产生一定的影响。总之，目前获取避雷器暂态电压的方法工程量大、对系统安全会产生不利影响。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种避雷器暂态电压获取方法、装置、计算机设备和存储介质，无需额外安装新设备，避免避雷器暂态电压测量对现有设备造成安全影响的问题。
第一方面，提供了一种避雷器暂态电压获取方法，该方法包括：
根据交流滤波器的电路结构和元件参数构建电磁暂态仿真模型；
根据电流互感器的等效电流设置电磁暂态仿真模型的运行激励信号，运行激励信号用于触发电磁暂态仿真模型进入运行状态；电流互感器的一端与直流输电系统的受端连接，另一端与交流滤波器连接；
采集电磁暂态仿真模型在运行状态下，电流互感器的暂态电流，根据电流互感器的暂态电流确定避雷器暂态电压；暂态电流为电流互感器与受端通断瞬间的电流。
在其中一个实施例中，根据交流滤波器的电路结构和元件参数构建电磁暂态仿真模型，包括：
根据交流滤波器的杂散参数、交流滤波器的避雷器参数以及直流输电系统的等效电路，搭建电磁暂态仿真模型。
在其中一个实施例中，上述根据交流滤波器的杂散参数、交流滤波器的避雷器参数以及直流输电系统的等效电路，搭建电磁暂态仿真模型，包括：
交流滤波器的避雷器参数、直流输电系统的等效电路以及交流滤波器的固有元器件构建初始电磁暂态仿真模型；
确定与杂散参数对应的目标元器件，根据目标元器件更新初始电磁暂态仿真模型的电路结构，获得仿真模型。
在其中一个实施例中，上述确定与杂散参数对应的目标元器件，根据目标元器件更新初始电磁暂态仿真模型的电路结构，获得电磁暂态仿真模型，还包括：
根据交流滤波器的固有元器件以及固有元器件的电路结构，确定杂散参数；杂散参数包括杂散电感值、杂散电阻值以及杂散电容值中的至少一个。
在其中一个实施例中，上述根据电流互感器的等效电流设置电磁暂态仿真模型的运行激励信号，运行激励信号用于触发电磁暂态仿真模型进入运行状态；电流互感器的一端与直流输电系统的受端连接，另一端与交流滤波器连接，包括：
上述电磁暂态仿真模型还包括开关，开关一端与受端连接，另一端与电流互感器连接，采集电磁暂态仿真模型在运行状态下，电流互感器的暂态电流，包括：
运行状态下，周期性设置开关为合闸状态、开闸状态，采集开关为合闸状态时电流互感器的暂态电流。
在其中一个实施例中，上述根据电流互感器的暂态电流确定避雷器暂态电压，包括：
根据暂态电流以及电磁暂态仿真模型的电路结构，确定避雷器所在支路的支路电流；
根据避雷器的电路结构确定避雷器的等效电感、等效电容以及等效电阻，根据等效电感、等效电容、等效电阻以及支路电流，确定避雷器暂态电压。
在其中一个实施例中，上述根据电流互感器的暂态电流确定避雷器暂态电压，包括：
在采集到多个暂态电流后，根据所采集到的暂态电流生成暂态电流波形，展示暂态电流波形；
在确定多个暂态电压后，根据所确定的多个暂态电压生成暂态电压波形，展示暂态电压波形；暂态电流波形与暂态电压波形存在时间偏差。
第二方面，一种避雷器暂态电压的获取装置，避雷器设置于直流输电系统的换流站的交流滤波器中，装置包括：
构建模块，用于根据交流滤波器的电路结构和元件参数构建电磁暂态仿真模型；
触发模块，用于根据电流互感器的等效电流设置电磁暂态仿真模型的运行激励信号，运行激励信号用于触发电磁暂态仿真模型进入运行状态；电流互感器的一端与直流输电系统的受端连接，另一端与交流滤波器连接；
确定模块，用于采集电磁暂态仿真模型在运行状态下，电流互感器的暂态电流，根据电流互感器的暂态电流确定避雷器暂态电压；暂态电流为电流互感器与受端通断瞬间的电流。
第三方面，一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面任一项方法的步骤。
第四方面，一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一项方法的步骤。
上述避雷器暂态电压获取方法、装置、计算机设备和存储介质，根据交流滤波器的电路结构和元件参数构建电磁暂态仿真模型，根据电流互感器的等效电流设置电磁暂态仿真模型的运行激励信号，运行激励信号用于触发电磁暂态仿真模型进入运行状态，电流互感器的一端与直流输电系统的受端连接，另一端与交流滤波器连接，采集电磁暂态仿真模型在运行状态下，电流互感器的暂态电流，根据电流互感器的暂态电流确定避雷器暂态电压，暂态电流为电流互感器与受端通断瞬间的电流。本申请中，构建实际电路的电磁仿真模型，以电流互感器的等效电流作为激励触发电磁暂态仿真模型进入运行状态，以在电磁暂态仿真模型运行状态下确定避雷器暂态电压。以计算机仿真的方式代替并联分压器的方式来获取避雷器暂态电压。在不使用分压器的前提下，采用本申请可以避免由于并联分压器导致的暂态电压获取过程复杂、影响系统安全等问题，有效提高了避雷器暂态电压的获取效率。
附图说明
图1为本申请实施例提供的计算机设备的结构框图；
图2为本申请实施例提供的避雷器暂态电压的获取方法的输电系统拓扑图；
图3为本申请实施例提供的避雷器暂态电压的获取方法的受端系统拓扑图；
图4为本申请实施例提供的避雷器暂态电压的获取方法的流程示意图1；
图5为本申请实施例提供的电流互感器等效为电流源的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的避雷器暂态电压的获取方法的流程示意图2；
图7为本申请实施例提供的交流滤波器的杂散电感、杂散电感的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的交流滤波器的杂散电容的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的避雷器暂态电压的获取方法的流程示意图3；
图10为本申请实施例提供的避雷器暂态电压的获取方法的流程示意图4；
图11为本申请实施例提供的避雷器暂态电压的获取方法的流程示意图5；
图12为本申请实施例提供的开关合闸瞬间电流互感器记录的暂态电流波形图；
图13为本申请实施例提供的避雷器暂态电压波形图；
图14为本申请实施例提供的避雷器暂态电压的获取装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本实施例提供的避雷器暂态电压获取方法，可以适用于如图1所示的计算机设备中。该计算机设备的内部结构图可以如图1所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC（近场通信）或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种避雷器暂态电压获取方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本申请实施例中，计算机设备可以创建仿真电路模型，还可以采集仿真电路模型在运行状态下的数据，对采集到的数据进行分析、处理。还可以通过显示屏显示数据。需要说明的是，本申请实施例提供的避雷器暂态电压获取方法，其执行主体可以是图1所示的计算机设备。为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是实施例的全部。
本申请实施例提供的方法，可以获取直流输电系统中的避雷器暂态电压。为了方便理解，首先结合具体图示对本申请实施例涉及的电力系统架构进行介绍：
（1）输电系统
结合图2，输电系统的主要设备是换流站。示例性的，输电系统主要包括送端交流系统、送端换流站、直流线路、受端换流站、受端交流系统。其中，送端换流站和受端换流站均主要包括换流变压器、换流阀和平波阻抗器。
（2）受端系统
结合图3，换流站的重要组成是交流滤波器。示例性的，换流站主要包括交流滤波器以及交流滤波器避雷器，换流站的交流母线上连接多条交流滤波器母线，连接到同一条交流母线的多个交流滤波器归为一个交流滤波器大组，每一个交流滤波器均配置有避雷器，本申请实施例在此不作限制。通过交流滤波器的电路结构和元件参数构建电磁暂态仿真模型。示例性的，在获取避雷器暂态电压过程中，运用理论知识和有限元技术，通过计算机进行几何建模、物力属性设置、电磁参数设置、求解设置、后处理设置等步骤，从而得到避雷器暂态电压的仿真结果。但初始设置的参数得出的结果可能不是最优解，因而需要对电磁暂态仿真结果进行优化，例如，可以通过设置优化参数进行约束和，得出最优的方案。最后，通过仿真精度来评估电磁暂态仿真模型的性能优良程度。
图4为一个实施例中避雷器暂态电压获取方法的流程示意图，适用于如图1所示的计算机设备。如图4所示，该方法包括以下步骤：
步骤401、根据交流滤波器的电路结构和元件参数构建直流输电系统的电磁暂态仿真模型。
本申请实施例旨在基于仿真模型获取避雷器暂态电压波形。因此在步骤401中计算机设备可以获取交流滤波器的电路结构和元件参数，以便后续基于交流滤波器的电路结构和元件参数构建直流输电系统的电磁暂态仿真模型。
具体地，计算机设备可以获取交流滤波器的电路结构和元件参数，进而根据电路结构以及元件参数搭建直流输电系统的电磁暂态仿真模型。示例性的，交流滤波器的电路结构指的是交流滤波器中各个元件的连接方式，例如，可以是交流滤波器中电阻、电感以及电容的串并联关系，本申请实施例在此不作限制。交流滤波器的元件参数指各个元件的具体数值是多少，例如，可以是交流滤波器中的电阻值、也可以是电感值、还可以是电容值，本申请实施例在此不作限制。电磁暂态仿真模型指的是计算机设备基于仿真电路搭建规则，根据电路结构以及元件参数构建的仿真电路。在建模过程中，计算机进行对仿真电路进行参数设置、结果优化、模型性能评估，本申请实施例在此不作限制。
步骤402、根据电流互感器的等效电流设置电磁暂态仿真模型的运行激励信号，运行激励信号用于触发电磁暂态仿真模型进入运行状态；电流互感器的一端与直流输电系统的受端连接，另一端与交流滤波器连接。
具体地，计算机可以根据受端系统的电路结构确定电磁暂态仿真模型的等效电流源，以便基于该电流源触发电磁暂态仿真模型进入运行状态。
例如，参考图5，将受端系统输出的交流电、合闸状态下的开关、电流互感器依次串联并等效为一个电流源。该电流源可以与电磁暂态仿真模型中的交流滤波器串联，将电流源电流设置为电磁暂态仿真模型的运行激励信号，以便后续触发电磁暂态仿真模型进入运行状态。
一种可能的实现方式，如图5所示，将上述受端交流系统与开关、电流互感器、交流滤波器依次串接。示例性的，受端交流系统将直流电转换为交流电，若开关为合闸状态，交流电流经电流互感器，再将电流互感器上的等效电流设置为仿真模型的运行激励信号，触发仿真模型进入运行状态，本申请实施例在此不作限制。
步骤403、采集电磁暂态仿真模型在运行状态下，电流互感器的暂态电流，根据电流互感器的暂态电流确定避雷器暂态电压；暂态电流为电流互感器与受端通断瞬间的电流。
具体地，计算机可以根据电磁暂态仿真模型确定电流互感器的暂态电流，以便基于该暂态电流确定避雷器暂态电压。
一种可能的实现方式，可以在电磁暂态仿真模型运行状态下，采集多组电流互感器的暂态电流，根据采集到的多组电流互感器的暂态电流，确定避雷器暂态电压。示例性的，根据电磁暂态计算方法，得到避雷器暂态电压，本申请实施例在此不作限定。
上述避雷器暂态电压获取方法中，计算机设备根据交流滤波器的电路结构和元件参数构建电磁暂态仿真模型，根据电流互感器的等效电路设置电磁暂态仿真模型的运行激励信号，运行激励信号用于触发电磁暂态仿真模型进入运行状态，电流互感器的一端与直流输电系统的受端连接，另一端与交流滤波器连接，采集电磁暂态仿真模型在运行状态下，电流互感器的暂态电流，根据电流互感器的暂态电流确定避雷器暂态电压，暂态电压为电流互感器与受端通断瞬间的电流。可见，本申请实施例提供的方法中，计算机设备可以获取交流滤波器的电路结构和元件参数，确定电磁暂态仿真模型，采集电流互感器暂态电流，得到避雷器暂态电压，替代了传统方法中，额外安装分压器，布置配套的传输信号的电缆及录波装置，以及额外引入的设备会对换流站安全产生一定影响。因此，从整体上来说，本申请可以降低避雷器暂态电压获取过程中的工程量，提高避雷器暂态电压的获取效率。
本申请实施例中，计算机设备可以根据杂散参数生成电磁暂态仿真模型，提高电磁暂态仿真模型通过电磁暂态计算方法计算避雷器暂态电压的准确度。示例性的，前文步骤401涉及的“构建电磁暂态仿真模型”的具体实现包括步骤：
根据交流滤波器的杂散参数、交流滤波器的避雷器参数以及直流输电系统的等效电路，搭建电磁暂态仿真模型。
一种可能的实现方式，交流滤波器的杂散参数用于表征构成交流滤波器的元件的物理特性造成的噪声干扰，例如，可以是杂散电阻、杂散电感、杂散电容。其中，杂散电阻用于表征电路中的导体，例如，连接导线、元件引线、元件本体等呈现出来的等效电阻。杂散电感用于表征电路中的导体，例如，连接导线、元件引线、元件本体等呈现出来的等效电感。杂散电容用于表征电路中的导体，例如，连接导线、元件引线、元件本体等呈现出来的等效电容，本申请实施例在此不做限定。交流滤波器的避雷器参数主要包括额定电压、雷电冲击保护水平、雷电冲击配合电流、动作参考电流以及额定能量。直流输电系统的等效电路可以是π型等效电路，本申请实施例在此不做限定。
本申请实施例提供的方法中，在搭建交流滤波器的仿真模型时，考虑了交流滤波器的杂散参数，能够消除交流滤波器固有元件整体电路产生的噪声干扰，基于杂散参数、交流滤波器的避雷器参数以及直流输电系统的等效电路，可以搭建更为精准的电磁暂态仿真模型。示例性的，前文步骤涉及的“构建电磁暂态仿真模型”的具体实现包括图6的步骤：
步骤601、交流滤波器的避雷器参数、直流输电系统的等效电路以及交流滤波器的固有元器件构建初始电磁暂态仿真模型。
具体地，交流滤波器的避雷器参数包括额定电压、雷电冲击保护水平、雷电冲击配合电流、动作参考电流以及额定能量。直流输电系统的等效电路可以为π型等效电路。交流滤波器由三种不同类型，分别为：A型、B型、C型。示例性的，交流率滤波器的固有元器件可以是电阻、电感、电容，本申请实施例在此不作限制。
一种可能的实现方式，如以下表1所示，本申请实施例提供了两种不同类型的避雷器参数数据，上述两种类型分别为：FA、FB。直流输电系统的等效电路可以为π型等效电路。
Figure 940788DEST_PATH_IMAGE001
一种可能的实现方式中，如图7所示，A型（DT11/24）交流滤波器和B型（DT13/36）交流滤波器的固有元器件包括避雷器F1和F2、电阻R1、电感L1和电感L2、电容C1、电容C2，C型（SC）交流波器的固有元器件包括避雷器F2、电感L1、电容C1，本申请实施例在此不作限制。
步骤602、确定与杂散参数对应的目标元器件，根据目标元器件更新初始电磁暂态仿真模型的电路结构，获得电磁暂态仿真模型。
具体地，与杂散参数对应的目标元器件包括杂散电阻、杂散电感、杂散电容。如图8所示，本申请实施例提供了A型（DT11/24）交流滤波器、B型（DT13/36）交流滤波器以及C型（SC）交流滤波器的杂散电容，A型（DT11/24）交流滤波器和B型（DT13/36）交流滤波器，二者设备结构相同，仅内部电阻、电感、电容及避雷器参数不同。
一种可能的实现方式，如图7所示，当A型（DT11/24）交流滤波器、B型（DT13/36）交流滤波器和C型（SC）交流滤波器处于工作状态时，出现了分布在导线之间、线圈以及某些元件之间的杂散电阻、杂散电感以及杂散电容。示例性的，A型（DT11/24）交流滤波器、B型（DT13/36）交流滤波器中虚线框内元器件为杂散参数，上述杂散参数分别为杂散电阻RL1、杂散电阻RL2、杂散电感LC1，C型（SC）交流滤波器中虚线框内元器件为杂散参数，上述杂散参数分别为杂散电阻RL1、杂散电感LC1，本申请实施例在此不作限制。
一种可能的实施方式，如图8所示当A型（DT11/24）交流滤波器、B型（DT13/36）交流滤波器和C型（SC）交流滤波器处于工作状态时，出现了分布在导线之间、线圈以及某些元件之间的杂散电容。示例性的，A型（DT11/24）交流滤波器、B型（DT13/36）交流滤波器中虚线框内元器件为杂散电容，C型（SC）交流滤波器中虚线框内元器件为杂散电感，本申请实施例在此不作限制。
本实施例提供的方法中，计算机设备根据交流滤波器的避雷器参数、直流输电系统的等效电路以及交流滤波器的固有元器件构建初始电磁暂态仿真模型。确定与杂散参数对应的目标元器件，根据目标元器件更新初始电磁暂态仿真模型的电路结构，获得电磁暂态仿真模型。本申请实施例中，计算机设备可以根据初始电磁暂态仿真模型中的固有元器件确定更新后的电磁暂态仿真模型的目标元器件，可以获取更为准确的避雷器暂态电压。
本实施例提供的方法中，在更新电磁暂态模型时，由初始电磁暂态仿真模型的固有元器件确定与杂散参数对应的目标元器件。示例性的，前文涉及的“确定与杂散参数对应的目标元器件”的具体实现包括以下步骤：
交流滤波器的固有元器件以及固有元器件的电路结构，确定杂散参数，杂散参数包括杂散电感值、杂散电阻值以及杂散电容值中的至少一个。
具体地，当交流滤波器处于工作状态时，由于固有电阻、固有电感、固有电容所在支路和连接方式均不同，出现了分布在导线之间、线圈以及某些元件之间的杂散电阻、杂散电感以及杂散电容，可以通过换流器杂散参数提取方法计算杂散参数。示例性的，换流器杂散参数提取方法可以是电磁计算法，本申请实施例在此不作限制。
一种可能的实现方式，通过电磁计算法建立电磁模型对杂散电感进行计算，该方法可提取变流器不同位置的电感详细参数，本申请实施例在此不作限制。
本申请实施例提供的方法中，根据交流滤波器的固有元器件以及固有元器件的电路结构，确定杂散参数，杂散参数包括杂散电感值、杂散电阻值以及杂散电容值中的至少一个。本申请实施例中，采用交流滤波器的固有元器件以及电路结构来确定杂散参数，替代了传统方法中采用专用仪器对杂散参数进行直接测量，存在设备昂贵等问题。因此，从整体上说，本申请可以降低额外安装专用仪器测量杂散参数。
图4所示方法的步骤403中，采集仿真模型在运行状态下，电流互感器的暂态电流，根据电流互感器的暂态电流确定避雷器的暂态电压；暂态电流为电流互感器与受端通断瞬间的电流。示例性的，前文涉及的“暂态电流为电流互感器与受端通断瞬间的电流”的具体实现如图9，包括以下步骤：
步骤901、电磁暂态仿真模型还包括开关、开关一端与受端连接，另一端与电流互感器连接。
具体地、计算机设备可以通过控制控制开关合闸状态，以便后续基于控制开关合闸状态来获取多组电流互感器的暂态电流。
一种可能的实现方式，在电磁暂态仿真模型中，开关一端连接受端，另外一端连接电流互感器，通过控制开关的合闸状态，得到多组电流互感器的暂态电流。本申请实施例在此不作限制。
步骤902、采集电磁暂态仿真模型在运行状态下，电流互感器的暂态电流，包括在运行状态下，周期性设置开关为合闸状态、开闸状态，采集开关为合闸状态时电流互感器的暂态电流。
具体地，计算机设备通过电流互感器的暂态电流计算避雷暂态电压，以便后续基于避雷器暂态电压评估避雷器的老化程度。
一种可能的实施方式，在电磁暂态模型中运行状态下，在一段时间间隔内，每隔固定的秒数将开关设置为开闸状态或者合闸状态，通过录波装置采集开关为合闸状态下的电流互感器的暂态电流。
上述电流互感器暂态电流的获取方法中，计算机设备通过采集电磁暂态仿真模型在运行状态下，电流互感器的暂态电流，包括在运行状态下，周期性设置开关为合闸状态、开闸状态，采集开关为合闸状态时电流互感器的暂态电流。可见，本申请实施例采用控制开关合闸状态采集电流互感器的暂态电流，替代了传统方法中采集受端电路中电流的低频分量，根据上述低频分量中的暂态特征提取暂态电流。因此，从整体上说，本申请可以提高采集电流互感器暂态电流的效率。
本申请实施例中，计算机设备通过周期性控制开关合闸状态，采集多组电流互感器暂态电流，确定避雷器暂态电压。示例性的，前文涉及的“确定避雷器暂态电压”的具体实现包括图10的步骤：
步骤1001、根据电流互感器的暂态电流确定避雷器暂态电压，包括根据暂态电流以及电磁暂态仿真模型的电路结构，确定避雷器所在支路的支路电流。
具体地、计算机设备可以采集电磁暂态仿真模型在运行状态下，电流互感器的暂态电流，包括在运行状态下，周期性设置开关为合闸状态、开闸状态，采集开关为合闸状态时电流互感器的暂态电流，以便后续基于电流互感器暂态电流确定避雷器所在支路的电流。
一种可能的实现方式，当A型（DT11/24）交流滤波器、B型（DT13/36）交流滤波器处于工作状态时，将图8中A型（DT11/24）交流滤波器、B型（DT13/36）交流滤波器的虚线框内的杂散电容并联至图7A型（DT11/24）交流滤波器、B型（DT13/36）交流滤波器的电容C1处。将图8中C型（SC）交流滤波器的虚线框内的杂散电容并联至图7中C型（SC）交流滤波器的电容C1处。电流互感器暂态电流先流经杂散电感LC1和电容C1，再分流至三条支路，上述三条支路中的两条支路中分别包含有避雷器F1和避雷器F2，根据上述电流互感器暂态电流以及仿真模型电路结构确定避雷器F2所在支路的支路电流。
步骤1002、根据避雷器的电路结构确定避雷器的等效电感、等效电容以及等效电阻，根据等效电感、等效电容、等效电阻以及支路电流，确定避雷器暂态电压。
具体地、计算机设备确定避雷器所在支路的支路电流，以便后续基于避雷器所在支路的支路电流确定避雷器暂态电压。
一种可能的实现方式，根据避雷器的电路结构确定避雷器的等效电感、等效电容以及等效电阻，根据避雷器的等效电感、等效电容、等效电阻以及支路电流，得到相应的等效电感两端电压、等效电容两端电压、等效电阻两端电压。示例性的，若上述等效电感、等效电容、等效电阻是串联关系，则将对应的电压值相加求和即为避雷器暂态电压，本申请实施例在此不作限制。
上述避雷器暂态电压的获取方法中，计算机设备通过根据电流互感器的暂态电流确定避雷器暂态电压，包括根据暂态电流以及电磁暂态仿真模型的电路结构，确定避雷器所在支路的支路电流。根据避雷器的电路结构确定避雷器的等效电感、等效电容以及等效电阻，根据等效电感、等效电容、等效电阻以及支路电流，确定避雷器暂态电压。可见，本申请实施例采用根据仿真模型电路的串并联关系得到避雷器暂态电压，替代了传统方法中采用额外安装分压器，布置配套的传输信号的电缆及录波装置，以及额外引入的设备会对换流站安全产生一定影响。因此，从整体上来说，本申请可以提高避雷器暂态电压获取效率。
步骤1002中，根据电流互感器的暂态电流确定避雷器暂态电压，包括根据暂态电流以及电磁暂态仿真模型的电路结构，确定避雷器所在支路的支路电流。根据避雷器的电路结构确定避雷器的等效电感、等效电容以及等效电阻，根据等效电感、等效电容、等效电阻以及支路电流，确定避雷器暂态电压。示例性的，前文涉及的“根据电流互感器的暂态电流确定避雷器的暂态电压”后具体实现如图11所示，包括以下步骤：
步骤1101、在采集到多个暂态电流后，根据所采集到的暂态电流生成暂态电流波形，展示暂态电流波形。
本申请实施例旨在获取避雷器暂态电压波形。因此在步骤902中计算机设备采集多个暂态电流，以便后续通过录波装置展示暂态电流波形。
一种可能的实施方式，如图12所示，通过设置仿真模型中具有录波功能的模块，将计算机设备采集到的多个暂态电流通过具有显示功能的屏幕展示暂态波形，本申请实施例在此不作限制。
步骤1102、在确定多个暂态电压后，根据所确定的多个暂态电压生成暂态电压波形，展示暂态电压波形；暂态电流波形与暂态电压波形存在时间偏差。
具体地，计算机设备通过模型计算得到避雷器暂态电压，以便后续通过滤波装置展示避雷器暂态电压波形。
一种可能的实施方式，通过设置仿真模型中具有录波功能的模块，将获取设备通过模型计算得到的避雷器暂态电压，通过具有显示功能的屏幕展示暂态波形，本实施例在此不作限制。
一种可能的实施方式，如图12所示，当时间为110为微秒时，暂态电流波形发生骤降，而如图13所示，当时间为0.3041秒时，避雷器暂态电压发生骤升，由此可以得到暂态电流波形与暂态电压波形存在时间偏差，本申请实施例在此不作限制。
上述避雷器暂态电压的获取方法中，计算机设备通过在采集到多个暂态电流后，根据所采集到的暂态电流生成暂态电流波形，展示暂态电流波形。在确定多个暂态电压后，根据所确定的多个暂态电压生成暂态电压波形，展示暂态电压波形；暂态电流波形与暂态电压波形存在时间偏差。可见，本申请实施例通过设置仿真模型中具有录波功能的模块，将电流互感器暂态电流与避雷器暂态电压通过具有显示功能的屏幕展示暂态波形。因此，从整体上来说，本申请可以提高避雷器暂态电压获取效率。
在一个实施实施例中，如图14所示，提供了一种避雷器暂态电压的获取装置，避雷器设置于直流输电系统的换流站的交流滤波器中，上述获取装置包括：构建模块1401、触发模块1402、确定模块1403。其中：
构建模块1401，用于根据交流滤波器的电路结构和元件参数构建电磁暂态仿真模型；
触发模块1402，用于根据电流互感器的等效电流设置电磁暂态仿真模型的运行激励信号，运行激励信号用于触发电磁暂态仿真模型进入运行状态；电流互感器的一端与直流输电系统的受端连接，另一端与交流滤波器连接；
确定模块1403，用于采集电磁暂态仿真模型在运行状态下，电流互感器的暂态电流，根据电流互感器的暂态电流确定避雷器暂态电压；暂态电流为电流互感器与受端通断瞬间的电流。
在一个实施例中，构建模块1401，用于根据交流滤波器的电路结构和元件参数构建电磁暂态仿真模型。
在一个实施例中，触发模块1402，用于根据电流互感器的等效电流设置电磁暂态仿真模型的运行激励信号，运行激励信号用于触发电磁暂态仿真模型进入运行状态；电流互感器的一端与直流输电系统的受端连接，另一端与交流滤波器连接。
在一个实施例中，确定模块1403，用于采集电磁暂态仿真模型在运行状态下，电流互感器的暂态电流，根据电流互感器的暂态电流确定避雷器的暂态电压；暂态电流为所述电流互感器与受端通断瞬间的电流。关于避雷器暂态电压获取装置的具体限定可以参见上文中对于避雷器暂态电压获取方法的限定，在此不在赘述。上述避雷器暂态电压获取装置的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各个模块可以以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
根据交流滤波器的电路结构和元件参数构建电磁暂态仿真模型；
根据电流互感器的等效电流设置电磁暂态仿真模型的运行激励信号，运行激励信号用于触发电磁暂态仿真模型进入运行状态；电流互感器的一端与直流输电系统的受端连接，另一端与交流滤波器连接；
采集电磁暂态仿真模型在运行状态下，电流互感器的暂态电流，根据电流互感器的暂态电流确定避雷器暂态电压；暂态电流为电流互感器与受端通断瞬间的电流。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据交流滤波器的杂散参数、交流滤波器的避雷器参数以及直流输电系统的等效电路，搭建电磁暂态仿真模型。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
交流滤波器的避雷器参数、直流输电系统的等效电路以及交流滤波器的固有元器件构建初始电磁暂态仿真模型；确定与杂散参数对应的目标元器件，根据目标元器件更新初始电磁暂态仿真模型的电路结构，获得电磁暂态仿真模型。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据交流滤波器的固有元器件以及固有元器件的电路结构，确定杂散参数；杂散参数包括杂散电感值、杂散电阻值以及杂散电容值中的至少一个。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
电磁暂态仿真模型还包括开关，开关一端与受端连接，另一端与电流互感器连接，采集电磁暂态仿真模型在运行状态下，电流互感器的暂态电流，包括：运行状态下，周期性设置开关为合闸状态、开闸状态，采集开关为合闸状态时电流互感器的暂态电流。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据电流互感器的暂态电流确定避雷器暂态电压，包括：根据暂态电流以及电磁暂态仿真模型的电路结构，确定避雷器所在支路的支路电流；根据避雷器的电路结构确定避雷器的等效电感、等效电容以及等效电阻，根据等效电感、等效电容、等效电阻以及支路电流，确定避雷器暂态电压。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
在采集到多个暂态电流后，根据所采集到的暂态电流生成暂态电流波形，展示暂态电流波形；在确定多个暂态电压后，根据所确定的多个暂态电压生成暂态电压波形，展示暂态电压波形；暂态电流波形与暂态电压波形存在时间偏差。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是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非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种避雷器暂态电压获取方法，所述避雷器设置于直流输电系统的换流站的交流滤波器中，其特征在于，所述方法包括：
根据所述交流滤波器的电路结构和元件参数构建所述直流输电系统的电磁暂态仿真模型；
根据电流互感器的等效电流设置所述电磁暂态仿真模型的运行激励信号，所述运行激励信号用于触发所述电磁暂态仿真模型进入运行状态；所述电流互感器的一端与所述直流输电系统的受端连接，另一端与所述交流滤波器连接；
采集所述电磁暂态仿真模型在所述运行状态下，所述电流互感器的暂态电流，根据所述电流互感器的暂态电流确定所述避雷器暂态电压；所述暂态电流为所述电流互感器与所述受端通断瞬间的电流；
其中，根据所述电流互感器的暂态电流确定所述避雷器暂态电压，包括：
根据所述暂态电流以及所述电磁暂态仿真模型的电路结构，确定所述避雷器所在支路的支路电流；
根据所述避雷器的电路结构确定所述避雷器的等效电感、等效电容以及等效电阻，根据所述等效电感、所述等效电容、所述等效电阻以及所述支路电流，确定所述避雷器暂态电压。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述交流滤波器的电路结构和元件参数构建所述电磁暂态仿真模型，包括：
根据所述交流滤波器的杂散参数、所述交流滤波器的避雷器参数以及所述直流输电系统的等效电路，搭建所述电磁暂态仿真模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述交流滤波器的杂散参数、所述交流滤波器的避雷器参数以及所述直流输电系统的等效电路，搭建所述电磁暂态仿真模型，包括：
所述交流滤波器的避雷器参数、所述直流输电系统的等效电路以及所述交流滤波器的固有元器件构建初始电磁暂态仿真模型；
确定与所述杂散参数对应的目标元器件，根据所述目标元器件更新所述初始电磁暂态仿真模型的电路结构，获得所述电磁暂态仿真模型。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述交流滤波器的固有元器件以及所述固有元器件的电路结构，确定所述杂散参数；所述杂散参数包括杂散电感值、杂散电阻值以及杂散电容值中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁暂态仿真模型还包括开关，所述开关一端与所述受端连接，另一端与所述电流互感器连接；所述采集所述电磁暂态仿真模型在所述运行状态下，所述电流互感器的暂态电流，包括：
所述运行状态下，周期性设置所述开关为合闸状态、开闸状态，采集所述开关为所述合闸状态时所述电流互感器的暂态电流。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在采集到多个所述暂态电流后，根据所采集到的暂态电流生成暂态电流波形，展示所述暂态电流波形；
在确定多个所述暂态电压后，根据所确定的多个暂态电压生成暂态电压波形，展示所述暂态电压波形；所述暂态电流波形与所述暂态电压波形存在时间偏差。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取电流互感器的等效电流源的输出电流，将所述输出电流作为电流互感器的等效电流；所述电流互感器的等效电流源由受端系统交流电输出端、合闸状态下的开关以及电流互感器串联组成。
8.一种避雷器暂态电压获取装置，其特征在于，所述避雷器设置于直流输电系统的换流站的交流滤波器中，所述装置包括：
构建模块，用于根据所述交流滤波器的电路结构和元件参数构建所述直流输电系统的电磁暂态仿真模型；
触发模块，用于根据电流互感器的等效电流设置所述电磁暂态仿真模型的运行激励信号，所述运行激励信号用于触发所述电磁暂态仿真模型进入运行状态；所述电流互感器的一端与所述直流输电系统的受端连接，另一端与所述交流滤波器连接；
确定模块，用于采集所述电磁暂态仿真模型在所述运行状态下，所述电流互感器的暂态电流，根据所述电流互感器的暂态电流确定所述避雷器的暂态电压；所述暂态电流为所述电流互感器与所述受端通断瞬间的电流；
所述确定模块具体用于：
根据所述暂态电流以及所述电磁暂态仿真模型的电路结构，确定所述避雷器所在支路的支路电流；
根据所述避雷器的电路结构确定所述避雷器的等效电感、等效电容以及等效电阻，根据所述等效电感、所述等效电容、所述等效电阻以及所述支路电流，确定所述避雷器暂态电压。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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