CN115166603A - 电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断方法及装置 - Google Patents

电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断方法及装置。方法包括：测量保护装置实时监测电网电压互感器二次回路的电压模拟量；按照预设采样周期对电压模拟量进行实时采样,利用当前时刻采样值、一周波前采样值和两周波前采样值分别确定负突变差值和正突变差值；当当前时刻采样值、一周波前采样值、两周波前采样值负突变差值和正突变差值满足预设条件时，确定电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接。本发明根据电网电压二次回路的电压模拟量确定负突变差值和正突变差值，根据正负突变值及相关判断条件可快速准确地判断二次回路接线端子是否发生虚接。

Description

电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断方法及装置
技术领域
本发明涉及铁路牵引供电、配电网系统保护自动化技术领域，尤其涉及一种电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断方法及装置。
背景技术
电压互感器是铁路牵引供电系统、配电网系统中重要的一个设备，它是将一次设备输电母线上的高电压转换成二次设备能利用的低电压信号以供测量保护自动化装置使用。在实际运行中，电压互感器二次回路接线端子在多种原因下导致松动，由于接线端子松动，接线端子的电压波形也会发生抖动或突变。电压波形抖动期间，电压接线端子可能发生打火、烧灼，长期运行于松动情况下，接线端子氧化，接线电阻增大，测量保护自动化装置检测到的电压信号与实际电压信号偏差大，极端情况下引起继电保护误动作，严重危害电气设备运行及人身安全。
如何准确检测电压互感器二次回路接线端子虚接成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断方法及装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断方法，包括：所述电网电压互感器的一次回路按照星形接法接入电网，二次回路按照ABC三相同名端接法连接接线端子，接线端子按照ABC三相同名端接法连接装置电压互感器的一次回路；公共端线分别接到ABC三相的负端形成闭环，同时ABC三相负端接地；装置电压互感器的一次回路连接测量保护装置；
所述测量保护装置实时监测电网电压互感器二次回路的电压模拟量；按照预设采样周期对所述电压模拟量进行实时采样,利用当前时刻采样值A、一周波前采样值AN+1和两周波前采样值A2N+1分别确定负突变差值ΔA1和正突变差值ΔA2；当所述当前时刻采样值A、一周波前采样值AN+1、两周波前采样值A2N+1负突变差值ΔA1和正突变差值ΔA2满足预设条件时，确定所述电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接。
本发明的有益效果是：本发明利用电压波形的周期性，对电压模拟量进行周期采样，并根据当前时刻采样值、一周波前采样值和两周波前采样值确定正突变值和付突变值，当前时刻采样值、一周波前采样值、两周波前采样值负突变差值和正突变差值满足预设条件时，确定电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接；本发明方法简单，计算量小，可快速准确地判别电压互感器二次回路接线端子是否发生虚接。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述利用当前时刻采样值A、一周波前采样值AN+1和两周波前采样值A2N+1分别确定负突变差值ΔA1和正突变差值ΔA2，包括：用两周波前采样值的绝对值|A2N+1|减去一周波前采样值的绝对值|AN+1|，所得差值的绝对值作为负突变差值ΔA1，ΔA1＝||A2N+1|-|AN+1||；用一周波前采样值的绝对值|AN+1|减去当前采样值的绝对值|A|，所得差值的绝对值作为正突变差值ΔA2，ΔA2＝||AN+1|-|A||。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过两周波前采样值、一周波前采样值和当前采用值分别计算负突变差值和正突变差值，为后续接线端子是否发生虚接提供判据。
进一步，当所述当前时刻采样值A、一周波前采样值AN+1、两周波前采样值A2N+1负突变差值ΔA1和正突变差值ΔA2满足预设条件时，确定所述电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接，包括：当满足如下预设条件时，确定所述电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接；预设条件为：ΔA1≥E且|A2N+1|＞|AN+1|，以及ΔA2≥E且|AN+1|＜|A|，其中，E为突变阀值允许值，E＞0。
采用上述进一步方案的有益效果是，当负突变差值和正突变差值均大于或等于突变阈值允许值，且两周波前采用值的绝对值和当前时刻采样值的绝对值均大于一周波前采样值时，说明在一周波前采样时刻发生了波形突变，进而可以直接判定电压互感器二次回路接线端子发生了虚接。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断装置，包括：
数据采集模块，用于实时监测电网电压互感器二次回路的电压模拟量；
数据采样模块，用于按照预设采样周期对所述电压模拟量进行实时采样；
分析计算模块，用于利用当前时刻采样值A、一周波前采样值AN+1和两周波前采样值AN+2分别确定负突变差值ΔA1和正突变差值ΔA2；
当所述当前时刻采样值A、一周波前采样值AN+1、两周波前采样值A2N+1负突变差值ΔA1和正突变差值ΔA2满足预设条件时，确定所述电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接。
进一步，所述分析计算模块具体用于：用两周波前采样值的绝对值|A2N+1|减去一周波前采样值的绝对值|AN+1|，所得差值的绝对值作为负突变差值ΔA1，ΔA1＝||A2N+1|-|AN+1||；用一周波前采样值的绝对值|AN+1|减去当前采样值的绝对值|A|，所得差值的绝对值作为正突变差值ΔA2，ΔA2＝||AN+1|-|A||。
进一步，所述分析计算模块具体用于：当满足如下预设条件时，确定所述电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接；预设条件为：ΔA1≥E且|A2N+1|＞|AN+1|，以及ΔA2≥E且|AN+1|＜|A|，其中，E为突变阀值允许值，E＞0。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断装置，包括：包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上述技术方案所述的方法。
本发明附加的方面及其优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电网电压互感器与接线端子连接电路图；
图2为本发明实施例提供的电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断方法流程图；
图3为本发明实施例提供的电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接时的电压波形图；
图4为本发明实施例提供的电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断装置结构框图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
如图1所示，本发明实施例中，电网电压互感器的一次回路按照星形接法接入电网，二次回路按照ABC三相同名端接法连接接线端子，接线端子按照ABC三相同名端接法连接装置电压互感器的一次回路；公共端线分别接到ABC三相的负端形成闭环，同时ABC三相负端接地；装置电压互感器的一次回路连接测量保护装置。
如图2所示，本发明实施例提供的电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断方法包括：
S110，测量保护装置实时监测电网电压互感器二次回路的电压模拟量；
S120，按照预设采样周期对所述电压模拟量进行实时采样；
S130，利用当前时刻采样值A、一周波前采样值AN+1和两周波前采样值A2N+1分别确定负突变差值ΔA1和正突变差值ΔA2；
S140当所述当前时刻采样值A、一周波前采样值AN+1、两周波前采样值A2N+1负突变差值ΔA1和正突变差值ΔA2满足预设条件时，确定所述电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接。
本发明实施例利用电压波形的周期性，对电压模拟量进行周期采样，并根据当前时刻采样值、一周波前采样值和两周波前采样值确定正突变值和付突变值，当前时刻采样值、一周波前采样值、两周波前采样值负突变差值和正突变差值满足预设条件时，确定电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接；本发明方法简单，计算量小，可快速准确地判别电压互感器二次回路接线端子是否发生虚接。
具体地，所述利用当前时刻采样值A、一周波前采样值AN+1和两周波前采样值A2N+1分别确定负突变差值ΔA1和正突变差值ΔA2，包括：用两周波前采样值的绝对值|A2N+1|减去一周波前采样值的绝对值|AN+1|，所得差值的绝对值作为负突变差值ΔA1，ΔA1＝||A2N+1|-|AN+1||；用一周波前采样值的绝对值|AN+1|减去当前采样值的绝对值|A|，所得差值的绝对值作为正突变差值ΔA2，ΔA2＝||AN+1|-|A||。
本发明实施例通过两周波前采样值、一周波前采样值和当前采用值分别计算负突变差值和正突变差值，为后续接线端子是否发生虚接提供判据。
具体地，当所述当前时刻采样值A、一周波前采样值AN+1、两周波前采样值AN+2负突变差值ΔA1和正突变差值ΔA2满足预设条件时，确定所述电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接，包括：当满足如下预设条件时，确定所述电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接；预设条件为：ΔA1≥E且|A2N+1|＞|AN+1|，以及ΔA2≥E且|AN+1|＜|A|，其中，E为突变阀值允许值，E＞0。
上述实施例中，当负突变差值和正突变差值均大于或等于突变阈值允许值，且两周波前采用值的绝对值和当前时刻采样值的绝对值均大于一周波前采样值时，说明在一周波前采样时刻发生了波形突变，进而可以直接判定电压互感器二次回路接线端子发生了虚接。
下面以一具体实例对本发明进行详细说明。
一种电网电压互感器二次回路接线端子虚接判别方法，包括以下步骤：
第一步，将电网星形接法连接电网电压互感器一次回路，电网电压互感器二次回路按ABC三相同名端依次接到接线端子上，接线端子依次分别联接到测量保护装置ABC三相小电压互感器上，公共端线分别接到ABC三相的负端形成闭环，同时ABC三相负端联接一起接地。
第二步，测量保护装置实时监测电压互感器二次回路的电压模拟量，在连续实时采样值中抽取3个采样值：A、AN+1和A2N+1，其中，A为当前时刻采样值、AN+1为一周波前采样值、A2N+1为两周波前采样值，系统频率为50Hz，一周波采样点N。用两周波前采样值的绝对值减去一周波前采样值的绝对值得差值的绝对值，即为负突变差值，计算负突变差值公式为ΔA1＝||A2N+1|-|AN+1||；用一周波前采样值的绝对值减去当前采样值的绝对值得差值的绝对值，即为正突变差值，计算正突变差值公式为ΔA2＝||AN+1|-|A||，负突变差值ΔA1不小于突变阀值允许值E且|A2N+1|＞|AN+1|、正突变差值ΔA2不小于突变阀值允许值E且|AN+1|＜|A|，其中，突变阀值允许值E>0。符合上述判据结果，判电压互感器二次回路接线端子发生虚接。
如图3所述的电压波形，在一周波前采样时刻发生了波形突变，那么根据两周波前采样值和一周波前采样值确定的负突变差值，以及根据一周波前采样值和当前时刻采样值确定正突变差值都大于突变阈值允许值，且两周波前采用值的绝对值和当前时刻采样值的绝对值均大于一周波前采样值时，由此可以快速准确地判定电压互感器二次回路接线端子发生了虚接。
如图4所示，本发明实施例提供一种电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断装置，包括：数据采集模块、数据采样模块和分析计算模块。
数据采集模块用于实时监测电网电压互感器二次回路的电压模拟量；数据采样模块用于按照预设采样周期对所述电压模拟量进行实时采样；分析计算模块用于利用当前时刻采样值A、一周波前采样值AN+1和两周波前采样值A2N+1分别确定负突变差值ΔA1和正突变差值ΔA2；当所述当前时刻采样值A、一周波前采样值AN+1、两周波前采样值A2N+1负突变差值ΔA1和正突变差值ΔA2满足预设条件时，确定所述电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接。
可选地，所述分析计算模块具体用于：用两周波前采样值的绝对值|A2N+1|减去一周波前采样值的绝对值|AN+1|，所得差值的绝对值作为负突变差值ΔA1，ΔA1＝||A2N+1|-|AN+1||；用一周波前采样值的绝对值|AN+1|减去当前采样值的绝对值|A|，所得差值的绝对值作为正突变差值ΔA2，ΔA2＝||AN+1|-|A||。
可选地，所述分析计算模块具体用于：当满足如下预设条件时，确定所述电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接；预设条件为：ΔA1≥E且|A2N+1|＞|AN+1|，以及ΔA2≥E且|AN+1|＜|A|，其中，E为突变阀值允许值，E＞0。
本发明实施例提供一种电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断装置，包括：包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上述实施例提供的所述的电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的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，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。
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发明实施例方案的目的。
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，也可以是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。
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-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断方法，其特征在于，包括：所述电网电压互感器的一次回路按照星形接法接入电网，二次回路按照ABC三相同名端接法连接接线端子，接线端子按照ABC三相同名端接法连接装置电压互感器的一次回路；公共端线分别接到ABC三相的负端形成闭环，同时ABC三相负端接地；装置电压互感器的一次回路连接测量保护装置；
所述测量保护装置实时监测电网电压互感器二次回路的电压模拟量；
按照预设采样周期对所述电压模拟量进行实时采样，利用当前时刻采样值A、一周波前采样值AN+1和两周波前采样值A2N+1分别确定负突变差值ΔA1和正突变差值ΔA2；其中，N为一周波采样点数；
当所述当前时刻采样值A、一周波前采样值AN+1、两周波前采样值A2N+1负突变差值ΔA1和正突变差值ΔA2满足预设条件时，确定所述电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接。
2.根据权利要求1所述的电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断方法，其特征在于，所述利用当前时刻采样值A、一周波前采样值AN+1和两周波前采样值A2N+1分别确定负突变差值ΔA1和正突变差值ΔA2，包括：
用两周波前采样值的绝对值|A2N+1|减去一周波前采样值的绝对值|AN+1|，所得差值的绝对值作为负突变差值ΔA1，ΔA1＝||A2N+1|-|AN+1||；
用一周波前采样值的绝对值|AN+1|减去当前采样值的绝对值|A|，所得差值的绝对值作为正突变差值ΔA2，ΔA2＝||AN+1|-|A||。
3.根据权利要求1或2所述的电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断方法，其特征在于，当所述当前时刻采样值A、一周波前采样值AN+1、两周波前采样值A2N+1负突变差值ΔA1和正突变差值ΔA2满足预设条件时，确定所述电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接，包括：
当满足如下预设条件时，确定所述电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接；预设条件为：
ΔA1≥E且|A2N+1|＞|AN+1|，以及ΔA2≥E且|AN+1|＜|A|，其中，E为突变阀值允许值，E＞0。
4.一种电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断装置，其特征在于，包括：
数据采集模块，用于实时监测电网电压互感器二次回路的电压模拟量；
数据采样模块，用于按照预设采样周期对所述电压模拟量进行实时采样；
分析计算模块，用于利用当前时刻采样值A、一周波前采样值AN+1和两周波前采样值A2N+1分别确定负突变差值ΔA1和正突变差值ΔA2；其中，N为一周波采样点数；
当所述当前时刻采样值A、一周波前采样值AN+1、两周波前采样值A2N+1负突变差值ΔA1和正突变差值ΔA2满足预设条件时，确定所述电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接。
5.根据权利要求4所述的电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断装置，其特征在于，所述分析计算模块具体用于：用两周波前采样值的绝对值|A2N+1|减去一周波前采样值的绝对值|AN+1|，所得差值的绝对值作为负突变差值ΔA1，ΔA1＝||A2N+1|-|AN+1||；用一周波前采样值的绝对值|AN+1|减去当前采样值的绝对值|A|，所得差值的绝对值作为正突变差值ΔA2，ΔA2＝||AN+1|-|A||。
6.根据权利要求4或5所述的电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断装置，其特征在于，所述分析计算模块具体用于：当满足如下预设条件时，确定所述电网电压互感器二次回路接线端子发生虚接；预设条件为：
ΔA1≥E且|A2N+1|＞|AN+1|，以及ΔA2≥E且|AN+1|＜|A|，其中，E为突变阀值允许值，E＞0。
7.一种电网电压互感器二次回路接线端子虚接判断装置，其特征在于，包括：包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至3任一项所述的方法。
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