CN113937730A - 匝间保护方法、装置及计算机设备 - Google Patents

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CN113937730A CN202111128580.9A CN202111128580A CN113937730A CN 113937730 A CN113937730 A CN 113937730A CN 202111128580 A CN202111128580 A CN 202111128580A CN 113937730 A CN113937730 A CN 113937730A
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李松泽
陆珊
吕强
周浩
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韦胜华
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Abstract

本申请公开了一种匝间保护方法、装置、计算机设备及存储介质，属于继电保护技术领域。所述方法包括：对并联电抗器的首端进行采样得到模拟量数据；根据模拟量数据确定并联电抗器的首端零序阻抗、首端零序电流向量、首端零序电压向量、首端负序电流向量、首端负序电压向量；若首端零序阻抗满足零序阻抗动作条件，且首端零序电流向量和首端零序电压向量满足零序方向动作条件或/和首端负序电流向量和首端负序电压向量满足负序方向动作条件，则控制输电线跳闸。本申请改进了对励磁涌流的检测算法，可以有效地排除并联电抗器中因励磁涌流导致首端电数据满足动作条件的情况，从而提升确定并联电抗器是否出现故障情况的准确性。

Description

匝间保护方法、装置及计算机设备
技术领域
本申请涉及继电保护技术领域，特别涉及一种匝间保护方法、装置及计算机设备。
背景技术
并联电抗器是指连接于输电线与地线之间，起无功补偿作用的电抗器。一般地，由于并联电抗器可能出现匝间短路等故障，所以并联电抗器还配有匝间保护器。匝间保护器用于在检测到并联电抗器出现故障时，控制输电线跳闸。
然而，并联电抗器在投运过程中会产生励磁涌流。相关技术中，匝间保护器识别励磁涌流的准确性较差，因此，匝间保护器确定并联电抗器是否出现故障的准确性也较差。
发明内容
本申请提供了一种匝间保护方法、装置及计算机设备，可以提升确定并联电抗器是否出现故障情况的准确性。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种匝间保护方法，应用于并联电抗器的匝间保护器，所述并联电抗器的首端与输电线连接，所述并联电抗器的末端与地线连接，所述方法包括：
对所述并联电抗器的首端进行采样得到模拟量数据；
根据所述模拟量数据确定所述并联电抗器的首端电数据，所述首端电数据包括首端零序阻抗、首端零序电流向量、首端零序电压向量、首端负序电流向量和首端负序电压向量；
若所述首端电数据满足预设条件，则控制所述输电线跳闸；其中，所述预设条件包括所述首端零序阻抗满足零序阻抗动作条件；所述预设条件还包括所述首端零序电流向量和所述首端零序电压向量满足零序方向动作条件，或/和，所述首端负序电流向量和所述首端负序电压向量满足负序方向动作条件。
在本申请中，对并联电抗器的首端进行采样得到模拟量数据。之后，根据模拟量数据确定并联电抗器的首端零序阻抗、首端零序电流向量、首端零序电压向量、首端负序电流向量、首端负序电压向量。若首端零序阻抗满足零序阻抗动作条件，且首端零序电流向量和首端零序电压向量满足零序方向动作条件或/和首端负序电流向量和首端负序电压向量满足负序方向动作条件，则控制输电线跳闸。换句话说，通过对并联电抗器进行阻抗判断、零序方向判断和负序方向判断，以确定并联电抗器是否出现故障。如此，可以有效地排除并联电抗器中因励磁涌流导致首端电数据满足动作条件的情况，从而提升确定并联电抗器是否出现故障情况的准确性。
第二方面，提供了一种匝间保护装置，应用于并联电抗器的匝间保护器，所述并联电抗器的首端与输电线连接，所述并联电抗器的末端与地线连接，所述装置包括：
采样模块，用于对所述并联电抗器的首端进行采样得到模拟量数据；
第一确定模块，用于根据所述模拟量数据确定所述并联电抗器的首端电数据，所述首端电数据包括首端零序阻抗、首端零序电流向量、首端零序电压向量、首端负序电流向量和首端负序电压向量；
控制模块，用于若所述首端电数据满足预设条件，则控制所述输电线跳闸；其中，所述预设条件包括所述首端零序阻抗满足零序阻抗动作条件；所述预设条件还包括所述首端零序电流向量和所述首端零序电压向量满足零序方向动作条件，或/和，所述首端负序电流向量和所述首端负序电压向量满足负序方向动作条件。
第三方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述第一方面所述的匝间保护方法。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的匝间保护方法。
第五方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的匝间保护方法。
可以理解的是，上述第二方面、第三方面、第四方面、第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是相关技术中输电线、并联电抗器与匝间保护器的连接关系示意图；
图2是本申请实施例提供的第一种匝间保护方法的流程图；
图3是本申请实施例提供的一种匝间保护方法的判断过程示意图；
图4是本申请实施例提供的第二种匝间保护方法的流程图；
图5是本申请实施例提供的一种匝间保护装置的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
其中，各附图标号所代表的含义分别为：
10、输电线；
20、并联电抗器；
30、匝间保护器；
40、断路器。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
应当理解的是，本申请提及的“多个”是指两个或两个以上。在本申请的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，比如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，比如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，为了便于清楚描述本申请的技术方案，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
在对本申请实施例进行详细地解释说明之前，先对本申请实施例的应用场景予以说明。
图1是相关技术中输电线10、并联电抗器20与匝间保护器30的连接关系示意图。如图1所示，并联电抗器20是指连接于输电线10与地线GND之间，起无功补偿作用的电抗器。这里的输电线10可以是包括A相、B相和C相的三相输电线10。并联电抗器20的首端可以与三相输电线10的各相分别连接，并联电抗器20的末端可以与通过断路器40与地线GND连接。一般地，由于并联电抗器20可能出现匝间短路等故障，所以并联电抗器20还配有匝间保护器30。匝间保护器30用于在检测到并联电抗器20出现故障时，向断路器40输出控制信号，从而控制断路器40断开，即控制输电线10跳闸。
并联电抗器20在投运过程中会产生励磁涌流。相关技术中，匝间保护器30识别励磁涌流的准确性较差，因此会影响匝间保护器30的故障判断的准确性。
为此，本申请实施例提供了一种匝间保护方法，可以提升确定并联电抗器是否出现故障情况的准确性。
下面对本申请实施例提供的匝间保护方法进行详细地解释说明。
图2是本申请实施例提供的一种匝间保护方法的流程图。参见图2，该方法包括以下步骤S110至S130。
S110，对并联电抗器的首端进行采样得到模拟量数据。
并联电抗器的首端即指并联电抗器与输电线连接的一端。模拟量数据是相对于数字量数据而言的，其取值范围是连续的变量。例如，模拟量数据的取值可以呈正弦波或余弦波的波形。如上所述，并联电抗器的首端与三相输电线的各相分别连接，因此，对并联电抗器的首端进行采样，也需要分别对并联电抗器用于与输电线的A相连接的首端、用于与B相连接的首端和用于与C相连接的首端进行采样，从而得到A相模拟量数据、B相模拟量数据和C相模拟量数据。
在一些实施例中，模拟量数据包括模拟电压数据和模拟电流数据。对并联电抗器用于与输电线的A相连接的首端进行采样时，分别对其电压和电流进行采样，从而可以得到A相模拟电压数据和A相模拟电流数据；对并联电抗器用于与输电线的B相连接的首端进行采样时，分别对其电压和电流进行采样，从而可以得到B相模拟电压数据和B相模拟电流数据；对并联电抗器用于与输电线的C相连接的首端进行采样时，分别对其电压和电流进行采样，从而可以得到C相模拟电压数据和C相模拟电流数据。换句话说，A相模拟量数据包括A相模拟电压数据和A相模拟电流数据；B相模拟量数据包括B相模拟电压数据和B相模拟电流数据；C相模拟量数据包括C相模拟电压数据和C相模拟电流数据。
在下述描述中，若未对“模拟量数据”进行“A相”、“B相”和“C相”的限定，则该“模拟量数据”可以是A相模拟量数据、B相模拟量数据和C相模拟量数据中的任意一个；若未对“模拟量数据”进行“模拟电压数据”和“模拟电流数据”的限定，则该“模拟量数据”可以是模拟电压数据和模拟电流数据中的任意一个。
S120，根据模拟量数据确定并联电抗器的首端电数据，首端电数据包括首端零序阻抗、首端零序电流向量、首端零序电压向量、首端负序电流向量和首端负序电压向量。
并联电抗器的首端电数据指并联电抗器与输电线连接的一端的电数据。当并联电抗器无匝间短路等故障时，输电线中的三相电压和三相电流均为正序。这里的正序是指：输电线中的A相电信号的相位超前B相电信号的相位120度，B相电信号的相位超前C相电信号的相位120度，C相电信号的相位超前A相电信号的相位120度。当并联电抗器出现匝间故障时，输电线中的三相电压和三相电流可能有正序和零序、负序。这里的零序是指：输电线中的A相电信号的相位、B相电信号的相位和C相电信号的相位相同，没有哪一相超前，也没有哪一相滞后。这里的负序是指：输电线中的A相电信号的相位滞后B相电信号的相位120度，B相电信号的相位滞后C相电信号的相位120度，C相电信号的相位滞后A相电信号的相位120度。
根据A相模拟量数据、B相模拟量数据和C相模拟量数据，确定并联电抗器的首端零序阻抗、首端零序电流向量、首端零序电压向量、首端负序电流向量和首端负序电压向量。
其中，步骤S120具体可以包括如下步骤S122至S126。
S122，对模拟电压数据进行差分计算，得到第一差分计算结果。
通过差分算法对模拟电压数据进行计算，从而得到第一差分计算结果。第一差分计算结果即为模拟电压数据的差分计算结果。
差分算法如下：
Δik＝g×(ik-ik-2)……①
其中，Δik为差分计算结果；ik为第k个模拟量数据，ik-2为第k-2个模拟量数据；g为差分系数。
如上所述，这里的模拟量数据可以是模拟电压数据和模拟电流数据。一般地，模拟电压数据和模拟电流数据可以呈正弦波或余弦波，且模拟电压数据的波形和模拟电流数据的波形相同。一般地，在一个周波内，可以采样多个模拟量数据。这里的一个周波是指一个周期的波。例如，当输电线中的三相电的频率为50Hz(赫兹)时，每个周期即为1/50秒，此时，一个周波就是模拟量数据的在一个1/50秒内的波形。在一个周波内，可以采样24个模拟量数据。即每隔1/(50×24)秒采样一个模拟量数据。差分系数g与每周波内采样的模拟量数据的个数有关：
Figure BDA0003279674760000061
其中，N为每周波内采样的模拟量数据的个数。
一般地，在通过公式①得到第一差分计算结果时，第k个模拟量数据即为当前采样得到的模拟量数据。也就是说，在采样得到模拟电压数据后，将当前采样得到的模拟电压数据作为ik；将当前采样之前的上上一次采样得到的模拟电压数据作为ik-2；结合上述公式①即可得到第一差分计算结果。在下述实施例中，为便于描述，第一差分计算结果以Δik1表示。
S124，对模拟电流数据进行差分计算，得到第二差分计算结果。
通过差分算法对模拟电流数据进行计算，从而得到第二差分计算结果。第二差分计算结果即为模拟电流数据的差分计算结果。
差分算法见上述公式①，在采样得到模拟电流数据后，将当前采样得到的模拟电流数据作为ik；将位于当前采样之前，且与当前采样相间隔一次采样所得到得到的模拟电流数据作为ik-2；结合上述公式①即可得到第一差分计算结果。在下述实施例中，为便于描述，第二差分计算结果以Δik2表示。
S126，根据第一差分计算结果和第二差分计算结果确定并联电抗器的首端电数据。
在得到第一差分计算结果和第二差分计算结果后，根据第一差分计算结果和第二差分计算结果确定并联电抗器的首端电数据。也就是说，根据第一差分计算结果和第二差分计算结果确定并联电抗器的首端零序阻抗、首端零序电流向量、首端零序电压向量、首端负序电流向量和首端负序电压向量。
在一些实施例中，步骤S126包括如下步骤S210和S220。步骤S210和S220并列。
S210，根据第一差分计算结果和第二差分计算结果确定并联电抗器的首端零序电压向量、首端零序电流向量和首端零序阻抗。
步骤S210具体可以包括如下步骤S211至S215。
S211，对第一差分计算结果进行全周傅氏计算，得到并联电抗器的首端全周基波模拟量的电压实部和电压虚部。
对第一差分计算结果进行全周傅氏计算时，全周傅氏算法如下：
Figure BDA0003279674760000071
其中，URe为全周基波模拟量的电压实部；UIm为全周基波模拟量的电压虚部；UAmp为全周基波模拟量的电压幅值；n为第n个模拟量数据。
由上述描述已知，模拟电压数据包括A相模拟电压数据、B相模拟电压数据和C相模拟电压数据。对A相模拟电压数据、B相模拟电压数据和C相模拟电压数据分别进行差分计算，即可得到三相的第一差分计算结果。将三相的第一差分计算结果分别代入公式②进行计算，即可得到A相的全周基波模拟量的电压实部、全周基波模拟量的电压虚部和全周基波模拟量的电压幅值、B相的全周基波模拟量的电压实部、全周基波模拟量的电压虚部和全周基波模拟量的电压幅值，以及C相的全周基波模拟量的电压实部、全周基波模拟量的电压虚部和全周基波模拟量的电压幅值。在本申请实施例中，将通过公式②计算得到的A相的全周基波模拟量的电压实部以UReA表示、A相的全周基波模拟量的电压虚部以UImA表示。将通过公式②计算得到的B相的全周基波模拟量的电压实部以UReB表示、B相的全周基波模拟量的电压虚部以UImB表示。将通过公式②计算得到的C相的全周基波模拟量的电压实部以UReC表示、C相的全周基波模拟量的电压虚部以UImC表示。
S212，对首端全周基波模拟量的电压实部和电压虚部进行零序计算，得到并联电抗器的首端零序电压向量。
将A相、B相和C相的全周基波模拟量的电压实部和电压虚部代入零序算法进行零序计算。零序算法如下：
Figure BDA0003279674760000081
其中，3URe0为零序电压模拟量实部，3UIm0为零序电压模拟量虚部，3U0为零序电压模拟量幅值。零序电压模拟量实部即为首端零序电压向量的实部，零序电压模拟量虚部即为首端零序电压向量的虚部。如此，即可得到首端零序电压向量
Figure BDA0003279674760000082
S213，对第二差分计算结果进行全周傅氏计算，得到并联电抗器的首端全周基波模拟量的电流实部和电流虚部。
对第二差分计算结果进行全周傅氏计算时，全周傅氏算法如下：
Figure BDA0003279674760000083
其中，IRe为全周基波模拟量的电流实部；IIm为全周基波模拟量的电流虚部，IAmp为全周基波模拟量的电流幅值；n为第n个模拟量数据。
由上述描述已知，模拟电流数据包括A相模拟电流数据、B相模拟电流数据和C相模拟电流数据。对A相模拟电流数据、B相模拟电流数据和C相模拟电流数据分别进行差分计算，即可得到三相的第二差分计算结果。将三相的第二差分计算结果分别代入公式④进行计算，即可得到A相的全周基波模拟量的电流实部、全周基波模拟量的电流虚部和全周基波模拟量的电流幅值、B相的全周基波模拟量的电流实部、全周基波模拟量的电流虚部和全周基波模拟量的电流幅值，以及C相的全周基波模拟量的电流实部、全周基波模拟量的电流虚部和全周基波模拟量的电流幅值。在本申请实施例中，将通过公式④计算得到的A相的全周基波模拟量的电流实部以IReA表示、A相的全周基波模拟量的电流虚部以IImA表示。将通过公式④计算得到的B相的全周基波模拟量的电流实部以IReB表示、B相的全周基波模拟量的电流虚部以IImB表示。将通过公式④计算得到的C相的全周基波模拟量的电流实部以IReC表示、C相的全周基波模拟量的电流虚部以表示IImC。
S214，对首端全周基波模拟量的电流实部和电流虚部进行零序计算，得到并联电抗器的首端零序电流向量。
将A相、B相和C相的全周基波模拟量的电流实部和电流虚部代入零序算法进行零序计算。零序算法如下：
Figure BDA0003279674760000091
其中，3IRe0为全周零序电流模拟量实部，3IIm0为全周零序电流模拟量虚部，3I0为全周零序电流模拟量幅值。全周零序电流模拟量实部即为首端零序电流向量的实部，全周零序电流模拟量虚部即为首端零序电流向量的虚部。如此，即可得到首端零序电流向量
Figure BDA0003279674760000092
为便于描述，将全周零序电流模拟量幅值称为第一首端零序电流大小。这里的第一首端零序电流大小中的“第一”是为了区别于下述的第二首端零序电流大小中的“第二”。
S215，根据首端零序电压向量和首端零序电流向量，通过如下公式确定并联电抗器的首端零序阻抗：
Figure BDA0003279674760000093
其中，jZ0为首端零序阻抗向量，j为单位向量，Z0为并联电抗器的首端零序阻抗，
Figure BDA0003279674760000094
为首端零序电压向量，
Figure BDA0003279674760000095
为首端零序电流向量。
S220，根据第一差分计算结果和第二差分计算结果确定并联电抗器的首端负序电压向量和首端负序电流向量。
步骤S220具体可以包括如下步骤S221至S224。
S221，对第一差分计算结果进行全周傅氏计算，得到并联电抗器的首端全周基波模拟量的电压实部和电压虚部。
步骤S221与步骤S211相同，不再赘述。
S222，对首端全周基波模拟量的电压实部和电压虚部进行负序计算，得到并联电抗器的首端负序电压向量。
将A相、B相和C相的全周基波模拟量的电压实部和电压虚部代入负序算法进行负序计算。负序算法如下：
Figure BDA0003279674760000101
其中，URe2为负序电压模拟量实部，UIm2为负序电压模拟量虚部，U2为负序电压模拟量幅值。负序电压模拟量实部即为首端负序电压向量的实部，负序电压模拟量虚部即为首端负序电压向量的虚部。如此，即可得到首端负序电压向量
Figure BDA0003279674760000102
S223，对第二差分计算结果进行全周傅氏计算，得到并联电抗器的首端全周基波模拟量的电流实部和电流虚部。
步骤S223与步骤S213相同，不再赘述。
S224，对首端全周基波模拟量的电流实部和电流虚部进行负序计算，得到并联电抗器的首端负序电流向量。
将A相、B相和C相的全周基波模拟量的电流实部和电流虚部代入负序算法进行负序计算。负序算法如下：
Figure BDA0003279674760000103
Figure BDA0003279674760000104
Figure BDA0003279674760000105
其中，IRe2为全周负序电流模拟量实部，IIm2为全周负序电流模拟量虚部，I2为全周负序电流模拟量幅值。全周负序电流模拟量实部即为首端负序电流向量的实部，全周负序电流模拟量虚部即为首端负序电流向量的虚部。如此，即可得到首端负序电流向量
Figure BDA0003279674760000111
为便于描述，将全周负序电流模拟量幅值称为首端负序电流大小。
S130，若首端电数据满足预设条件，则控制输电线跳闸；其中预设条件包括首端零序阻抗满足零序阻抗动作条件；预设条件还包括首端零序电流向量和首端零序电压向量满足零序方向动作条件，或/和，首端负序电流向量和首端负序电压向量满足负序方向动作条件。
在得到首端零序阻抗、首端零序电流向量、首端零序电压向量、首端负序电流向量和首端负序电压向量后，若如下条件1和条件2同时满足，则向断路器输出控制信号控制断路器断开，从而控制输电线跳闸：
条件1：首端零序阻抗满足零序阻抗动作条件；
条件2：条件2-1，首端零序电流向量和首端零序电压向量满足零序方向动作条件；条件2-2，首端负序电流向量和首端负序电压向量满足方向启动条件。
其中，条件2-1和条件2-2中的至少一个得到满足，则条件2得到满足。
在一些实施例中，零序阻抗动作条件为：首端零序阻抗在阻抗范围内。一般地，当并联电抗器未出现故障时，并联电抗器的阻抗可以为几千欧。而当并联电抗器出现故障时，并联电抗器的阻抗约为几十欧。因此，可以设置阻抗范围，如0到0.1KΩ(千欧)。当首端零序阻抗在阻抗范围内时，首端零序阻抗满足零序阻抗动作条件，即条件1得到满足。
在一些实施例中，零序方向动作条件为：
Figure BDA0003279674760000112
其中，
Figure BDA0003279674760000113
为首端零序电压向量，
Figure BDA0003279674760000114
为首端零序电流向量，j为单位向量，
Figure BDA0003279674760000115
为并联电抗器的首端零序阻抗定值，由并联电抗器的自身特性决定。负序方向动作条件为：
Figure BDA0003279674760000116
其中，
Figure BDA0003279674760000117
为首端负序电压向量，
Figure BDA0003279674760000118
为首端负序电流向量，j为单位向量，
Figure BDA0003279674760000119
为并联电抗器的首端正序阻抗定值，由并联电抗器的自身特性决定。
在本申请实施例中，对并联电抗器的首端进行采样得到模拟量数据。之后，根据模拟量数据确定并联电抗器的首端零序阻抗、首端零序电流向量、首端零序电压向量、首端负序电流向量、首端负序电压向量。若首端零序阻抗满足零序阻抗动作条件，且首端零序电流向量和首端零序电压向量满足零序方向动作条件或/和首端负序电流向量和首端负序电压向量满足负序方向动作条件，则控制输电线跳闸。换句话说，通过对并联电抗器进行阻抗判断、零序方向判断和负序方向判断，以确定并联电抗器是否出现故障。如此，可以有效地排除并联电抗器中因励磁涌流导致首端电数据满足动作条件的情况，从而提升确定并联电抗器是否出现故障情况的准确性。在根据模拟量数据确定首端电数据的过程中，先通过差分算法对模拟量数据进行了差分计算，再通过全周傅氏算法进行全周傅氏计算。其中，差分算法是根据相间隔一个模拟量数据的两个模拟量数据而得到的差分计算结果，可以过滤掉模拟量中的直流分量，从而提升计算准确度。
在一些实施例中，零序方向动作条件还包括：3I0＞I0set。其中，3I0为步骤S214中得到的第一首端零序电流大小。I0set为第一零序电流阈值。
在一些实施例中，第一零序电流阈值可以根据并联电抗器的首端二次谐波含量进行调整。此时，步骤S130之前，还包括如下步骤S311至S315。
S311，对模拟电流数据进行差分计算，得到第二差分计算结果。
步骤S311与步骤S124相同，不再赘述。
S312，对第二差分计算结果进行全周傅氏计算，得到并联电抗器的首端全周二次谐波模拟量的电流实部和电流虚部。
S313，根据首端全周二次谐波模拟量的电流实部和电流虚部确定并联电抗器的首端二次谐波幅值。
步骤S312和步骤S313具体为：
通过第二差分计算结果和全周傅氏算法计算首端二次谐波幅值时，全周傅氏算法下：
Figure BDA0003279674760000121
Figure BDA0003279674760000122
Figure BDA0003279674760000123
其中，IRe2为首端全周二次谐波模拟量的电流实部；IIm2为首端全周二次谐波模拟量的电流虚部；IAmp2为并联电抗器的首端二次谐波幅值；n为第n个模拟量数据。
S314，根据首端二次谐波幅值确定并联电抗器的首端二次谐波含量。
在此，可以先通过第二差分计算结果和全周傅氏算法计算首端基波幅值。通过第二差分计算结果和全周傅氏算法计算首端基波幅值时，全周傅氏算法如下：
Figure BDA0003279674760000131
Figure BDA0003279674760000132
Figure BDA0003279674760000133
其中，IRe为首端全周基波模拟量的电流实部；IIm为首端全周基波模拟量的电流虚部；IAmp为并联电抗器的首端基波幅值；n为第n个模拟量数据。
首端二次谐波幅值与首端基波幅值的比即为并联电抗器的首端二次谐波含量。
S315，若本次确定出的并联电抗器的首端二次谐波含量相比上一次确定出的并联电抗器的首端二次谐波含量增长预设百分比，则将已设定的第一零序电流阈值与预设倍数的并联电抗器的额定电流相加，得到更新后的第一零序电流阈值。
在每次采集得到模拟量数据后，都可确定出并联电抗器的首端二次谐波含量。若本次确定出的首端二次谐波含量相比上一次确定出的首端二次谐波含量增长了预设百分比，则将已设定的第一零序电流阈值与预设倍数的并联电抗器的额定电流相加，得到更新后的第一零序电流阈值。在此，预设百分比可以在4％到8％之间，即预设百分比可以是4％，也可以是6％，还可以是8％。预设倍数可以在0.1倍到0.4倍之间。例如，预设倍数可以是0.1，也可以是0.3，还可以是0.4。在本申请实施例中，采用根据首端二次谐波含量动态调整第一零序电流阈值的方法，不会因励磁涌流中的二次谐波含量过高导致匝间保护装置错误控制输电线跳闸，从而提升确定并联电抗器是否出现故障情况的准确性。
在一些实施例中，负序方向动作条件还包括：I2＞I2set。其中，I2为步骤S224中得到的首端负序电流大小，I2set为首端负序电流阈值。在一些具体地实施例中，首端负序电流阈值也可以根据并联电抗器的首端二次谐波含量进行调整，从而使首端负序电流阈值随并联电抗器的首端二次谐波含量的增加而增加。这一过程与步骤S311至S315基本相同，不再赘述。
在一些实施例中，首端电数据还包括首端相间阻抗。预设条件还包括：首端相间阻抗满足相阻抗启动条件。
首端相间阻抗包括并联电抗器的首端A相阻抗、首端B相阻抗和首端C相阻抗。当并联电抗器的任意一个首端相间阻抗满足相阻抗启动条件，则首端相间阻抗满足相阻抗启动条件。具体来说，首端电数据包括首端相间阻抗时，步骤S120还可以包括如下步骤S412和S414。
S412，根据模拟量数据确定并联电抗器的首端相电压向量和首端相电流向量。
首端电压向量包括首端A相电压向量、首端B相电压向量和首端C相电压向量；首端电流向量包括首端A相电流向量、首端B相电流向量和首端C相电流向量。
如上所述，对并联电抗器的首端进行采样得到的模拟量数据包括A相模拟电压数据和A相模拟电流数据、B相模拟电压数据和B相模拟电流数据，以及C相模拟电压数据和C相模拟电流数据。如此，将A相模拟电压数据代入电压公式，即可得到首端A相电压向量。将B相模拟电压数据代入电压公式，即可得到首端B相电压向量。将C相模拟电压数据代入电压公式，即可得到首端C相电压向量。将A相模拟电流数据代入电流公式，即可得到首端A相电流向量；将B相模拟电流数据代入电流公式，即可得到首端B相电流向量；将C相模拟电流数据代入电流公式，即可得到首端C相电流向量。
S414，根据首端相电压向量和首端相电流向量确定并联电抗器的首端相间阻抗。
根据首端相电压向量和首端相电流向量，通过如下公式即可计算得到并联电抗器的首端相间阻抗：
Figure BDA0003279674760000141
其中，R为首端相间阻抗，
Figure BDA0003279674760000142
为首端相电压向量，
Figure BDA0003279674760000143
为首端零序电流向量，
Figure BDA0003279674760000144
为首端相电流向量，Z为并联电抗器的零序阻抗定值。
当
Figure BDA0003279674760000145
为首端A相电压向量，
Figure BDA0003279674760000146
为首端A相电流向量时，计算出的R为首端A相阻抗。当
Figure BDA0003279674760000147
为首端B相电压向量，
Figure BDA0003279674760000148
为首端B相电流向量时，计算出的R为首端B相阻抗。当
Figure BDA0003279674760000149
为首端C相电压向量，
Figure BDA00032796747600001410
为首端C相电流向量时，计算出的R为首端C相阻抗。
相阻抗启动条件为：R≤0.92Z1。Z1为并联电抗器的相阻抗定值。
在一些实施例中，首端电数据还包括第二首端零序电流大小和首端零序突变电流大小。预设条件还包括：第二首端零序电流大小满足零序电流启动条件，或/和，首端零序突变电流大小满足突变量启动条件。此时，步骤S120还可以包括如下步骤S512至S518。
S512，对模拟电流数据进行差分计算，得到第二差分计算结果。
步骤S512与步骤S124相同，不再赘述。
S514，对第二差分计算结果进行半周傅氏计算，得到并联电抗器的首端半周基波模拟量的电流实部和电流虚部。
对第二差分计算结果进行半周傅氏计算时，半周傅氏算法如下：
Figure BDA0003279674760000151
其中，IReh为半周基波模拟量的电流实部；IImh为半周基波模拟量的电流虚部，IAmph为半周基波模拟量的电流幅值；n为第n个模拟量数据。
由上述描述已知，模拟电流数据包括A相模拟电流数据、B相模拟电流数据和C相模拟电流数据。对A相模拟电流数据、B相模拟电流数据和C相模拟电流数据分别进行差分计算，即可得到三相的第二差分计算结果。将三相的第二差分计算结果分别代入公式⑦进行计算，即可得到A相的半周基波模拟量的电流实部、半周基波模拟量的电流虚部和半周基波模拟量的电流幅值、B相的半周基波模拟量的电流实部、半周基波模拟量的电流虚部和半周基波模拟量的电流幅值，以及C相的半周基波模拟量的电流实部、半周基波模拟量的电流虚部和半周基波模拟量的电流幅值。在本申请实施例中，将通过公式⑦计算得到的A相的半周基波模拟量的电流实部以IRehA表示、A相的半周基波模拟量的电流虚部以IImhA表示。将通过公式⑦计算得到的B相的半周基波模拟量的电流实部以IRehB表示、B相的半周基波模拟量的电流虚部以IImhB表示。将通过公式⑦计算得到的C相的半周基波模拟量的电流实部以IRehC表示、C相的半周基波模拟量的电流虚部以表示IImhC。
S516，对并联电抗器的首端半周基波模拟量的电流实部和电流虚部进行零序计算，得到第二首端零序电流大小。
将A相、B相和C相的半周基波模拟量的电流实部和电流虚部代入零序算法进行零序计算，得到并联电抗器的半周零序电流模拟量幅值。零序算法如下：
3IReh0＝IRehA+IRehB+IRehC
3IImh0＝IImhA+IImhB+IImhC
Figure BDA0003279674760000161
其中，3IReh0为半周零序电流模拟量实部，3IIm0为半周零序电流模拟量虚部，3Ih0为半周零序电流模拟量幅值。为便于描述，将半周零序电流模拟量幅值称为第二首端零序电流大小。
S518，根据第二首端零序电流大小得到首端零序突变电流大小。
根据第二首端零序电流大小3Ih0即可得到首端零序突变电流大小为：
||3Ih0(t)-3Ih0(t-T)|-|3Ih0(t-T)-3Ih0(t-2T)||
其中，3Ih0(t)表示使用半周傅氏算法所计算的第二首端零序电流大小，3Ih0(t-T)表示根据一个周波前采样得到的模拟量数据所计算的第二首端零序电流大小，3Ih0(t-2T)表示根据两个周波前采样得到的模拟量数据所计算的第二首端零序电流大小。
零序电流启动条件为：3Ih0＞Ih0set。Ih0set为设定的第二零序电流阈值。突变量启动条件为：||3Ih0(t)-3Ih0(t-T)|-|3Ih0(t-T)-3Ih0(t-2T)||＞Iset。Iset为设定的零序电流突变阈值。
在上述实施例中，在根据模拟电流数据确定第二首端零序电流大小和首端零序突变电流大小的过程中，先通过差分算法对模拟电流数据进行了差分计算，再通过半周傅氏算法进行半周傅氏计算。其中，通过半周傅氏算法可以更准确地识别励磁涌流的间断角特征，从而更准确的判断出励磁涌流和故障电流。在一些实施例中，零序电流启动需要连续两个半周的第二首端零序电流大小都满足零序电流启动条件，如此，可以更准确对励磁涌流进行检测。
图3是本申请实施例中提供的一种匝间保护方法的判断过程示意图。如图3所示，在一些实施例中，首端电数据包括首端相间阻抗、首端零序突变电流大小、第二首端零序电流大小、首端零序阻抗、首端零序电流向量、首端零序电压向量、首端负序电流向量和首端负序电压向量。图中的“≥1”表示至少一个满足；图中的“&”每个均满足。
首端相间阻抗包括首端A相阻抗、首端B相阻抗和首端C相阻抗。“首端A相阻抗满足阻抗启动条件”、“首端B相阻抗满足阻抗启动条件”和“首端C相阻抗满足阻抗启动条件”先通过“≥1”的逻辑进行判断，又通过“&”的逻辑进行判断。也就是说，要控制输电线跳闸，首端A相阻抗、首端B相阻抗和首端C相阻抗中的至少一个应满足阻抗启动条件。
“首端零序突变电流大小满足突变量启动条件”和“第二首端零序电流大小满足零序电流启动条件”先通过“≥1”的逻辑进行判断，又通过“&”的逻辑进行判断。也就是说，要控制输电线跳闸，“首端零序突变电流大小满足突变量启动条件”和“第二首端零序电流大小满足零序电流启动条件”的至少一个成立。
“首端零序阻抗满足零序阻抗动作条件”和“首端零序电流向量和首端零序电压向量满足零序方向动作条件”先通过“&”的逻辑进行判断，又通过“≥1”的逻辑进行判断；“首端零序阻抗满足零序阻抗动作条件”和“首端负序电流向量和首端负序电压向量满足方向启动条件”先通过“&”的逻辑进行判断，又通过“≥1”的逻辑进行判断。也就是说，要控制输电线跳闸，“首端零序阻抗满足零序阻抗动作条件”必须成立，且“首端零序电流向量和首端零序电压向量满足零序方向动作条件”和“首端负序电流向量和首端负序电压向量满足方向启动条件”的至少一个成立。
下面从一个具体的实施例，对本申请的匝间保护方法进行详细地描述。该匝间保护方法包括以下步骤：
S1，对并联电抗器的首端进行采样得到模拟电压数据和模拟电流数据。
S2，使用差分算法对模拟电压数据进行差分计算，得到第一差分计算结果。S3，使用差分算法对模拟电流数据进行差分计算，得到第二差分计算结果。
S4，对第一差分计算结果进行全周傅氏计算，得到并联电抗器的首端全周基波模拟量的电压实部和电压虚部。S5，对首端全周基波模拟量的电压实部和电压虚部进行零序计算，得到并联电抗器的首端零序电压向量。
S6，对第二差分计算结果进行全周傅氏计算，得到并联电抗器的首端全周基波模拟量的电流实部和电流虚部。S7，对首端全周基波模拟量的电流实部和电流虚部进行零序计算，得到并联电抗器的首端零序电流向量。
S8，根据首端零序电压向量和首端零序电流向量，确定并联电抗器的首端零序阻抗。
S9，对首端全周基波模拟量的电压实部和电压虚部进行负序计算，得到并联电抗器的首端负序电压向量。
S10，对首端全周基波模拟量的电流实部和电流虚部进行负序计算，得到并联电抗器的首端负序电流向量。
S11，对第二差分计算结果进行半周傅氏计算，得到并联电抗器的首端半周基波模拟量的电流实部和电流虚部；对首端半周基波模拟量的电流实部和电流虚部进行零序计算，得到第二首端零序电流大小。
S12，根据第二首端零序电流大小，得到并联电抗器的首端零序突变电流大小。
S13，根据模拟电压数据和模拟电流数据，确定并联电抗器的首端A相阻抗、首端B相阻抗和首端C相阻抗。
S14，若首端A相阻抗、首端B相阻抗和首端C相阻抗中的至少一个满足相阻抗启动条件，即R≤0.92Z1，则输出第一判断结果。Z1为并联电抗器的相阻抗定值。
S15，若首端零序突变电流大小满足突变量启动条件，即||3Ih0(t)-3Ih0(t-T)|-|3Ih0(t-T)-3Ih0(t-2T)||＞Iset，或/和，第二首端零序电流大小满足零序电流启动条件，即3Ih0＞I0set，则输出第二结果。
S16，若首端零序阻抗满足零序阻抗动作条件，则输出第三结果。
S17，若首端零序电流向量和首端零序电压向量满足零序方向动作条件，即
Figure BDA0003279674760000181
且3I0＞I0set，或/和，首端负序电流向量和首端负序电压向量满足方向启动条件，即
Figure BDA0003279674760000182
且I2＞I2set，则输出第四结果。
S18，根据第一结果、第二结果、第三结果和第四结果控制输电线跳闸。
在一些实施例中，预设条件还可以包括主保护软压板投入、匝间保护控制投入和相关闭锁元件未投入。此时，若首端电数据满足预设条件中的前述其他条件，则控制输电线跳闸。这种情况下，匝间保护方法的流程图可以如图4所示，即：
确定并联电抗器的首端相间阻抗、首端零序突变电流大小、第二首端零序电流大小、首端零序阻抗、首端零序电流向量、首端零序电压向量、首端负序电流向量和首端负序电压向量；
判断匝间保护是否投入，若否则方法结束。若是，则：
判断首端相间阻抗是否满足相阻抗启动条件，若否则方法结束。若是，则：
判断首端零序突变电流大小是否满足突变量启动条件，或，第二首端零序电流大小是否满足零序电流启动条件，若否则方法结束。若是，则：
判断输电线是否跳闸，若是则对“输电线已跳闸”进行记录。若否，则：
判断并联电抗器是否空载投入，若否，则：判断第一首端零序电流大小是否大于第一零序电流阈值。若是，则：
判断二次谐波含量相比上一次是否增长预设百分比，若否，则：判断第一首端零序电流大小是否大于第一零序电流阈值。若是，则：将已设定的第一零序电流阈值与预设倍数的并联电抗器的额定电流相加，得到更新后的第一零序电流阈值；之后，再：判断第一首端零序电流大小是否大于第一零序电流阈值。
判断第一首端零序电流大小是否大于第一零序电流阈值，若否则方法结束。若是，则：
判断首端零序阻抗是否满足零序阻抗动作条件，若否则方法结束。若是，则：
判断首端零序电流向量和首端零序电压向量是否满足零序方向动作条件，或，首端负序电流向量和首端负序电压向量是否满足负序方向动作条件，若否则方法结束。若是，则：
控制输电线跳闸(即断路器断开)，并对“输电线已跳闸”进行记录。
在本申请实施例中，对并联电抗器的首端进行采样得到模拟量数据。之后，根据模拟量数据确定并联电抗器的首端零序阻抗、首端零序电流向量、首端零序电压向量、首端负序电流向量、首端负序电压向量。若首端零序阻抗满足零序阻抗动作条件，且首端零序电流向量和首端零序电压向量满足零序方向动作条件或/和首端负序电流向量和首端负序电压向量满足负序方向动作条件，则控制输电线跳闸。换句话说，通过对并联电抗器进行阻抗判断、零序方向判断和负序方向判断，以确定并联电抗器是否出现故障。如此，可以有效地排除并联电抗器中因励磁涌流导致首端电数据满足动作条件的情况，从而提升确定并联电抗器是否出现故障情况的准确性。在根据模拟量数据确定首端电数据的过程中，先通过差分算法对模拟量数据进行了差分计算，再通过全周傅氏算法进行全周傅氏计算。其中，差分算法是根据相间隔一个模拟量数据的两个模拟量数据而得到的差分计算结果，可以过滤掉模拟量中的直流分量，从而提升计算准确度。
零序方向动作条件还可以包括第一首端零序电流大小和第一零序电流阈值的大小判断。第一零序电流阈值采用根据首端二次谐波含量动态调整的方法，不会因励磁涌流中的二次谐波含量过高导致匝间保护装置错误控制输电线跳闸，从而提升确定并联电抗器是否出现故障情况的准确性。根据模拟电流数据确定第二首端零序电流大小和首端零序突变电流大小的过程中，先通过差分算法对模拟电流数据进行了差分计算，再通过半周傅氏算法进行半周傅氏计算。其中，通过半周傅氏算法可以更准确地识别励磁涌流的间断角特征，从而更准确的判断出励磁涌流和故障电流。零序电流启动需要连续两个半周的第二首端零序电流大小都满足零序电流启动条件，如此，可以更准确对励磁涌流进行检测。
图5是本申请实施例提供的一种匝间保护装置500的结构示意图。参见图5，该装置500应用于并联电抗器的匝间保护器，并联电抗器的首端与输电线连接，并联电抗器的末端与地线连接。该装置500包括：采样模块501、第一确定模块502和控制模块503。
采样模块501，用于对并联电抗器的首端进行采样得到模拟量数据；
第一确定模块502，用于根据模拟量数据确定并联电抗器的首端电数据，首端电数据包括首端零序阻抗、首端零序电流向量、首端零序电压向量、首端负序电流向量和首端负序电压向量；
控制模块503，用于若首端电数据满足预设条件，则控制输电线跳闸；其中，预设条件包括首端零序阻抗满足零序阻抗动作条件；预设条件还包括首端零序电流向量和首端零序电压向量满足零序方向动作条件，或/和，首端负序电流向量和首端负序电压向量满足负序方向动作条件。
在一些实施例中，模拟量数据包括模拟电压数据和模拟电流数据，第一确定模块502用于：
对模拟电压数据进行差分计算，得到第一差分计算结果；
对模拟电流数据进行差分计算，得到第二差分计算结果；
根据第一差分计算结果和第二差分计算结果确定并联电抗器的首端电数据。
在一些实施例中，第一确定模块502用于：
对第一差分计算结果进行全周傅氏计算，得到并联电抗器的首端全周基波模拟量的电压实部和电压虚部；
对首端全周基波模拟量的电压实部和电压虚部进行零序计算，得到并联电抗器的首端零序电压向量；
对第二差分计算结果进行全周傅氏计算，得到并联电抗器的首端全周基波模拟量的电流实部和电流虚部；
对首端全周基波模拟量的电流实部和电流虚部进行零序计算，得到并联电抗器的首端零序电流向量；
根据首端零序电压向量和首端零序电流向量，通过如下公式确定并联电抗器的首端零序阻抗：
Figure BDA0003279674760000217
其中，所述jZ0为首端零序阻抗向量，所述j为单位向量，所述Z0为所述并联电抗器的首端零序阻抗，所述
Figure BDA0003279674760000215
为所述首端零序电压向量，所述
Figure BDA0003279674760000216
为所述首端零序电流向量。
在一些实施例中，第一确定模块502用于：
对第一差分计算结果进行全周傅氏计算，得到并联电抗器的首端全周基波模拟量的电压实部和电压虚部；
对首端全周基波模拟量的电压实部和电压虚部进行负序计算，得到并联电抗器的首端负序电压向量；
对第二差分计算结果进行全周傅氏计算，得到并联电抗器的首端全周基波模拟量的电流实部和电流虚部；
对首端全周基波模拟量的电流实部和电流虚部进行负序计算，得到并联电抗器的首端负序电流向量。
在一些实施例中，零序方向动作条件包括：
Figure BDA0003279674760000211
其中，
Figure BDA0003279674760000212
为首端零序电压向量，
Figure BDA0003279674760000213
为首端零序电流向量，j为单位向量，
Figure BDA0003279674760000214
为并联电抗器的首端零序阻抗定值。
在一些实施例中，零序方向动作条件还包括：3I0＞I0set；其中，3I0为根据首端零序电流向量计算的第一首端零序电流大小，I0set为第一零序电流阈值。
在一些实施例中，模拟量数据包括模拟电压数据，匝间保护装置500还包括：
第一计算模块，用于对模拟电流数据进行差分计算，得到第二差分计算结果；
第二计算模块，用于对第二差分计算结果进行全周傅氏计算，得到并联电抗器的首端全周二次谐波模拟量的电流实部和电流虚部；
第二确定模块，用于根据首端全周二次谐波模拟量的电流实部和电流虚部确定并联电抗器的首端二次谐波幅值；
第三确定模块，用于根据首端二次谐波幅值确定并联电抗器的首端二次谐波含量；
更新模块，用于若本次确定出的并联电抗器的首端二次谐波含量相比上一次确定出的并联电抗器的首端二次谐波含量增长预设百分比，则将已设定的第一零序电流阈值与预设倍数的并联电抗器的额定电流相加，得到更新后的第一零序电流阈值。
在一些实施例中，负序方向动作条件为：
Figure BDA0003279674760000221
其中，
Figure BDA0003279674760000222
为首端负序电压向量，
Figure BDA0003279674760000223
为首端负序电流向量，j为单位向量，
Figure BDA0003279674760000224
为并联电抗器的首端正序阻抗定值。
在一些实施例中，负序方向动作条件还包括：I2＞I2set；其中，I2为根据首端负序电流向量计算的首端负序电流大小，I2set为首端负序电流阈值。
在一些实施例中，首端电数据还包括首端相间阻抗，预设条件还包括首端相间阻抗满足相阻抗启动条件；
或/和，
首端电数据还包括首端零序突变电流大小和第二首端零序电流大小，预设条件还包括首端零序突变电流大小满足突变量启动条件，或/和，第二首端零序电流大小满足零序电流启动条件。
在一些实施例中，匝间保护装置500还包括：
第一计算模块，用于对所述模拟电流数据进行差分计算，得到第二差分计算结果；
第三计算模块，用于对所述第二差分计算结果进行半周傅氏计算，得到所述并联电抗器的首端半周基波模拟量的电流实部和电流虚部；
第四确定模块，用于对所述并联电抗器的首端半周基波模拟量的电流实部和电流虚部进行零序计算，得到所述第二首端零序电流大小；以及，
根据所述第二首端零序电流大小得到所述首端零序突变电流大小。
在本申请实施例中，对并联电抗器的首端进行采样得到模拟量数据。之后，根据模拟量数据确定并联电抗器的首端零序阻抗、首端零序电流向量、首端零序电压向量、首端负序电流向量、首端负序电压向量。若首端零序阻抗满足零序阻抗动作条件，且首端零序电流向量和首端零序电压向量满足零序方向动作条件或/和首端负序电流向量和首端负序电压向量满足负序方向动作条件，则控制输电线跳闸。换句话说，通过对并联电抗器进行阻抗判断、零序方向判断和负序方向判断，以确定并联电抗器是否出现故障。如此，可以有效地排除并联电抗器中因励磁涌流导致首端电数据满足动作条件的情况，从而提升确定并联电抗器是否出现故障情况的准确性。在根据模拟量数据确定首端电数据的过程中，先通过差分算法对模拟量数据进行了差分计算，再通过全周傅氏算法进行全周傅氏计算。其中，差分算法是根据相间隔一个模拟量数据的两个模拟量数据而得到的差分计算结果，可以过滤掉模拟量中的直流分量，从而提升计算准确度。
零序方向动作条件还可以包括第一首端零序电流大小和第一零序电流阈值的大小判断。第一零序电流阈值采用根据首端二次谐波含量动态调整的方法，不会因励磁涌流中的二次谐波含量过高导致匝间保护装置错误控制输电线跳闸，从而提升确定并联电抗器是否出现故障情况的准确性。根据模拟电流数据确定第二首端零序电流大小和首端零序突变电流大小的过程中，先通过差分算法对模拟电流数据进行了差分计算，再通过半周傅氏算法进行半周傅氏计算。其中，通过半周傅氏算法可以更准确地识别励磁涌流的间断角特征，从而更准确的判断出励磁涌流和故障电流。零序电流启动需要连续两个半周的第二首端零序电流大小都满足零序电流启动条件，如此，可以更准确对励磁涌流进行检测。
需要说明的是：上述实施例提供的匝间保护装置500在进行匝间保护时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
上述实施例中的各功能单元、模块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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请实施例的保护范围。
上述实施例提供的匝间保护装置500与匝间保护方法实施例属于同一构思，上述实施例中单元、模块的具体工作过程及带来的技术效果，可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
图6为本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。如图6所示，计算机设备600包括：处理器601、存储器602以及存储在存储器602中并可在处理器601上运行的计算机程序603，处理器601执行计算机程序603时实现上述实施例中的匝间保护方法中的步骤。
计算机设备600可以是一个通用计算机设备或一个专用计算机设备。在具体实现中，计算机设备600可以是台式机、便携式电脑、网络服务器、掌上电脑、移动手机、平板电脑、无线终端设备、通信设备或嵌入式设备，本申请实施例不限定计算机设备600的类型。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是计算机设备600的举例，并不构成对计算机设备600的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，比如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。
处理器601可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，处理器601还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者也可以是任何常规的处理器。
存储器602在一些实施例中可以是计算机设备600的内部存储单元，比如计算机设备600的硬盘或内存。存储器602在另一些实施例中也可以是计算机设备600的外部存储设备，比如计算机设备600上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器602还可以既包括计算机设备600的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器602用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，比如计算机程序的程序代码等。存储器602还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本申请实施例还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：至少一个处理器、存储器以及存储在该存储器中并可在该至少一个处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该计算机程序时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各个方法实施例中的步骤。
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，本申请实现上述方法实施例中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，该计算机程序包括计算机程序代码，该计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。该计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory，只读光盘)、磁带、软盘和光数据存储设备等。本申请提到的计算机可读存储介质可以为非易失性存储介质，换句话说，可以是非瞬时性存储介质。
应当理解的是，实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过软件、硬件、固件或者其任意结合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。该计算机指令可以存储在上述计算机可读存储介质中。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/计算机设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/计算机设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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。
以上所述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，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种匝间保护方法，应用于并联电抗器的匝间保护器，所述并联电抗器的首端与输电线连接，所述并联电抗器的末端与地线连接，其特征在于，所述方法包括：
对所述并联电抗器的首端进行采样得到模拟量数据；
根据所述模拟量数据确定所述并联电抗器的首端电数据，所述首端电数据包括首端零序阻抗、首端零序电流向量、首端零序电压向量、首端负序电流向量和首端负序电压向量；
若所述首端电数据满足预设条件，则控制所述输电线跳闸；其中，所述预设条件包括所述首端零序阻抗满足零序阻抗动作条件；所述预设条件还包括所述首端零序电流向量和所述首端零序电压向量满足零序方向动作条件，或/和，所述首端负序电流向量和所述首端负序电压向量满足负序方向动作条件。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模拟量数据包括模拟电压数据和模拟电流数据，所述根据所述模拟量数据确定所述并联电抗器的首端电数据，包括：
对所述模拟电压数据进行差分计算，得到第一差分计算结果；
对所述模拟电流数据进行差分计算，得到第二差分计算结果；
根据所述第一差分计算结果和所述第二差分计算结果确定所述并联电抗器的首端电数据。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一差分计算结果和所述第二差分计算结果确定所述并联电抗器的首端零序电压向量、首端零序电流向量和首端零序阻抗，包括：
对所述第一差分计算结果进行全周傅氏计算，得到所述并联电抗器的首端全周基波模拟量的电压实部和电压虚部；
对所述首端全周基波模拟量的电压实部和电压虚部进行零序计算，得到所述并联电抗器的首端零序电压向量；
对所述第二差分计算结果进行全周傅氏计算，得到所述并联电抗器的首端全周基波模拟量的电流实部和电流虚部；
对所述首端全周基波模拟量的电流实部和电流虚部进行零序计算，得到所述并联电抗器的首端零序电流向量；
根据所述首端零序电压向量和所述首端零序电流向量，通过如下公式确定所述并联电抗器的首端零序阻抗：
Figure FDA0003279674750000021
其中，所述jZ0为首端零序阻抗向量，所述j为单位向量，所述Z0为所述并联电抗器的首端零序阻抗，所述
Figure FDA0003279674750000022
为所述首端零序电压向量，所述
Figure FDA0003279674750000023
为所述首端零序电流向量。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一差分计算结果和所述第二差分计算结果确定所述并联电抗器的首端负序电压向量和首端负序电流向量，包括：
对所述第一差分计算结果进行全周傅氏计算，得到所述并联电抗器的首端全周基波模拟量的电压实部和电压虚部；
对所述首端全周基波模拟量的电压实部和电压虚部进行负序计算，得到所述并联电抗器的首端负序电压向量；
对所述第二差分计算结果进行全周傅氏计算，得到所述并联电抗器的首端全周基波模拟量的电流实部和电流虚部；
对所述首端全周基波模拟量的电流实部和电流虚部进行负序计算，得到所述并联电抗器的首端负序电流向量。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述零序方向动作条件包括：
Figure FDA0003279674750000024
其中，所述
Figure FDA0003279674750000025
为所述首端零序电压向量，所述
Figure FDA0003279674750000026
为所述首端零序电流向量，所述j为单位向量，所述
Figure FDA0003279674750000027
为所述并联电抗器的首端零序阻抗定值。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述零序方向动作条件还包括：3I0＞I0set；其中，所述3I0为根据所述首端零序电流向量计算的第一首端零序电流大小，所述I0set为第一零序电流阈值。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述模拟量数据包括模拟电流数据，所述若所述首端电数据满足预设条件，则控制所述输电线跳闸之前，还包括：
对所述模拟电流数据进行差分计算，得到第二差分计算结果；
对所述第二差分计算结果进行全周傅氏计算，得到所述并联电抗器的首端全周二次谐波模拟量的电流实部和电流虚部；
根据所述首端全周二次谐波模拟量的电流实部和电流虚部确定所述并联电抗器的首端二次谐波幅值；
根据所述首端二次谐波幅值确定所述并联电抗器的首端二次谐波含量；
若本次确定出的所述并联电抗器的首端二次谐波含量相比上一次确定出的所述并联电抗器的首端二次谐波含量增长预设百分比，则将已设定的所述第一零序电流阈值与预设倍数的所述并联电抗器的额定电流相加，得到更新后的所述第一零序电流阈值。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负序方向动作条件为：
Figure FDA0003279674750000031
其中，所述
Figure FDA0003279674750000032
为所述首端负序电压向量，所述
Figure FDA0003279674750000033
为所述首端负序电流向量，所述j为单位向量，所述
Figure FDA0003279674750000034
为所述并联电抗器的首端正序阻抗定值。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述负序方向动作条件还包括：I2＞I2set；其中，所述I2为根据所述首端负序电流向量计算的首端负序电流大小，所述I2set为首端负序电流阈值。
10.如权利要求1至9任意一项所述的方法，其特征在于，所述首端电数据还包括首端相间阻抗，所述预设条件还包括所述首端相间阻抗满足相阻抗启动条件；
或/和，
所述首端电数据还包括首端零序突变电流大小和第二首端零序电流大小，所述预设条件还包括所述首端零序突变电流大小满足突变量启动条件，或/和，所述第二首端零序电流大小满足零序电流启动条件。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述模拟量数据包括模拟电流数据，所述根据所述模拟量数据确定所述并联电抗器的第二首端零序电流大小和首端零序突变电流大小，包括：
对所述模拟电流数据进行差分计算，得到第二差分计算结果；
对所述第二差分计算结果进行半周傅氏计算，得到所述并联电抗器的首端半周基波模拟量的电流实部和电流虚部；
对所述并联电抗器的首端半周基波模拟量的电流实部和电流虚部进行零序计算，得到所述第二首端零序电流大小；
根据所述第二首端零序电流大小得到所述首端零序突变电流大小。
12.一种匝间保护装置，应用于并联电抗器的匝间保护器，所述并联电抗器的首端与输电线连接，所述并联电抗器的末端与地线连接，其特征在于，所述装置包括：
采样模块，用于对所述并联电抗器的首端进行采样得到模拟量数据；
第一确定模块，用于根据所述模拟量数据确定所述并联电抗器的首端电数据，所述首端电数据包括首端零序阻抗、首端零序电流向量、首端零序电压向量、首端负序电流向量和首端负序电压向量；
控制模块，用于若所述首端电数据满足预设条件，则控制所述输电线跳闸；其中，所述预设条件包括所述首端零序阻抗满足零序阻抗动作条件；所述预设条件还包括所述首端零序电流向量和所述首端零序电压向量满足零序方向动作条件，或/和，所述首端负序电流向量和所述首端负序电压向量满足负序方向动作条件。
13.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至11任一项所述的方法。
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