CN115453440B - 一种电流互感器的数字校准智能管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于电流互感器校准管理技术领域，具体公开提供了一种电流互感器的数字校准智能管理方法及系统。该电流互感器的数字校准智能管理方法通过获取目标变电站对应的运维信息，由此进行参照环境实验组以及参照电力实验组设定，同时根据目标变电站对应的运维环境信息、运维电力信息进行模拟环境实验组设定和模拟电力实验组设定，并对实验数据进行分析，得到目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数，进而进行校准周期设定，有效的解决了当前技术存在明显的局限性问题，保障了电流互感器校准后工作的稳定性和参考性，避免了电流互感器在校准周期内测量偏差所引起的安全隐患，同时大大的降低了变电站内安全事故的发生几率。

Description

一种电流互感器的数字校准智能管理方法及系统

技术领域

本发明属于电流互感器校准管理技术领域，涉及到一种电流互感器的数字校准智能管理方法及系统。

背景技术

随着城市的快速发展和用电需求的不断提高，对电力系统的稳定性要求也在不断提高，电流互感器作为电力系统中向保障设备提供测量和保护信号的装置，其电流测量的准确度是保证高、低压电气设备正常可靠运行的重要指标，由此凸显了电流互感器数值校准管理的重要性。

当前对电流互感器的数值校准管理主要通过电流互感器核验设备对电流互感器进行核验，基于核验结果设定电流互感器的校准方式，并进行校准，但是对于变电站内的电流互感器，当前校准管理方式存在明显的局限性，适用性不高，其具体体现在以下几个层面：1、在正常工作中的电流互感器其内部参数已经确定，误差主要受到环境温湿度、磁场等多方面的影响，当前对电流互感器的校准方式适用于固定环境，没有考虑到电流互感器工作环境对电流互感器校准的干扰，即无法保障电流互感器校准后的参考性和稳定性，进而无法保障后续变电站运维的安全性和可靠性，使得电流互感器的管理效果无法达到预期。

2、当前电流互感器在校准之前的核验较为繁琐，需要进行拆线或者接线等作业，对人员的专业素养也有着一定的要求，并且校验工作量较大，需要断电执行，对变电站的运维造成了一定的干扰，同时存在较大的校验风险和校验安全隐患。

3、当前电流互感器的校准为固定周期式校准，即在固定周期内对电流互感器进行校验，由此对需要校准的电流互感器进行校准，但是变电站的环境是多变的，对电流互感器的准确度造成了一定的干扰，固定式校准方式过于笼统，存在一定的片面性，无法保障电流互感器工作的精准性，同时还无法避免电流互感器在校准周期内测量偏差所引起的安全隐患，也无法降低变电站内事故的发生几率，使得变电站的运维风险增大。

发明内容

鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种电流互感器的数字校准智能管理方法及系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：本发明第一方面提供一种电流互感器的数字校准智能管理方法，该方法包括以下步骤：S1、变电站运维信息获取：获取目标变电站在历史各运维监测日内对应的运维环境信息和运维电力信息，并获取目标变电站中配置电流互感器的型号、当前设定校准周期和累计使用时长，其中，运维环境信息为运维温度、运维湿度和运维磁场强度，运维电力信息为运行电流和运行电压。

S2、参照实验组设置与实验数据采集：提取目标变电站中配置电流互感器型号对应的标准电流互感器，并作为实验电流互感器，由此进行参照环境实验组以及参照电力实验组设定，并采集实验电流互感器在参照环境实验组以及参照电力实验组中各次实验的实验数据。

S3、环境实验组设置与实验数据采集：基于目标变电站在历史各运维监测日内对应的运维环境信息，进行模拟环境实验组设置，并采集实验电流互感器在模拟环境实验组中各次实验的实验数据。

S4、电力实验组设置与实验数据采集：基于目标变电站在历史各运维监测日内对应的运维电力信息，进行模拟电力实验组设置，并采集实验电流互感器在模拟电力实验组中各次实验的实验数据。

S5、电流互感器实验数据分析：对实验电流互感器对应的实验数据进行分析，得到目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数。

S6、电流互感器校准周期设定：基于目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数，进行校准周期设定。

S7、校准信息反馈：将目标变电站中配置电流互感器的校准周期反馈至目标变电站运维管理人员。

进一步地，所述进行参照环境实验组以及参照电力实验组设定，具体设定过程如下：从数据库中提取实验电流互感器对应的标准运维环境信息和标准运维电力信息。

从实验电流互感器对应标准运维环境信息中提取标准运维温度和标准运维湿度，以此设置参照温度实验组和参照湿度实验组，将参照温度实验组和参照湿度实验组构成参照环境实验组。

从实验电流互感器对应的标准运维电力环境信息中定位出额定运行电流和额定运行电压，以此设置参照电流实验组和参照电压实验组，将参照电流实验组和参照电压实验组构成参照电力实验组。

进一步地，所述进行模拟环境实验组设置和进行模拟电力实验组设置，具体设置过程包括以下步骤：从目标变电站在历史各运维监测日内对应的运维环境信息中提取运维温度和运维湿度，通过均值计算方法计算得出目标变电站对应的平均运维温度和平均运维湿度，以此设置模拟温度实验组和模拟湿度实验组，由此将模拟温度实验组和模拟湿度实验组构成模拟环境实验组。

从目标变电站在历史各运维监测日内对应的运维电力信息中提取运行电流和运行电压，通过均值计算方法计算得出目标变电站对应的平均运行电流和平均运行电压，以此设置模拟电流实验组和模拟电压实验组，进而将模拟电流实验组以及模拟电压实验组构成模拟电力实验组。

进一步地，所述对实验电流互感器对应的实验数据进行分析，用于进行模拟环境实验数据分析，其具体分析过程包括以下步骤：从实验电流互感器在参照环境实验组中各次实验对应的实验数据中定位出参照温度实验组对应各次实验中实验电流互感器二次侧的输出电流、输出电流幅值、输出电流频率和实验电流互感器对应的相位差，分析得到参照温度实验组对应的参照电流互感偏差、参照电流幅值、参照电流频率以及参照相位差，分别记为ΔI₀、Z₀、P₀以及H₀。

从实验电流互感器在模拟环境实验组中各次实验的实验数据中定位出模拟温度实验组对应各次实验的实验数据，按照参照温度实验组对应参照电流互感偏差、参照电流幅值、参照电流频率以及参照相位差的分析方式分析得到模拟温度实验组对应的模拟电流互感偏差、模拟电流幅值、模拟电流频率以及模拟相位差，分别记为ΔI′₀、Z′₀、P′₀以及H′₀。

通过分析公式

分析得到实验电流互感器在模拟温度实验组对应输出稳定指数β1，e表示为自然数，a1、a2、a3、a4分别表示为设定的模拟温度场景下电流互感偏差、电流幅值、电流频率以及相位差对应的影响权重因子，ΔI、ΔZ₀、ΔP₀、ΔH₀分别为设定的模拟温度场景下许可的电流互感偏差、电流幅值差、电流频率差以及相位差。

获取实验电流互感器在参照湿度实验组中以及模拟湿度实验组中各次实验对应的实验数据，按照实验电流互感器在模拟温度实验组对应输出稳定指数的分析方式同理计算得出实验电流互感器在模拟湿度实验组对应输出稳定指数，并记为β2。

依据计算公式

分析得到实验电流互感器在模拟环境实验组对应的输出稳定指数δ，ε1、ε2分别为设定的模拟环境实验组对应的输出稳定占比权重因子，β1′、β2′分别为设定的参考模拟温度输出稳定指数、参考模拟湿度输出稳定指数。

进一步地，所述分析得到参照温度实验组对应的参照电流幅值、参照电流频率和参照相位差，具体分析过程为：从数据库中提取实验电流互感器对应的额定变比，并记为K，通过计算公式

计算得到实验电流互感器在参照温度实验组对应的参照电流互感偏差ΔI₀，I₂i表示参照温度实验组中第i次实验中实验电流互感器对应二次侧的输出电流值，I₀为设定的补偿电流，i表示实验编号，i＝1，2，......n，n表示实验次数。

将参照温度实验组对应各次实验中实验电流互感器二次侧的输出电流幅值、输出电流频率以及实验电流互感器对应的相位差进行均值计算，得到参照温度实验组对应的参照电流幅值、参照电流频率以及参照相位差。

进一步地，所述对实验电流互感器对应的实验数据进行分析，用于进行模拟电力实验数据分析，其具体分析过程包括以下步骤：从实验电流互感器在参照电力实验组中各次实验对应的实验数据中提取参照电流实验组中各次实验对应的实验数据，按照参照温度实验组对应参照电流互感偏差、参照电流幅值、参照电流频率以及参照相位差的分析方式同理分析得到参照电流实验组对应的参照电流互感偏差、参照电流幅值、参照电流频率以及参照相位差。

从实验电流互感器在模拟电力实验组中各次实验的实验数据中，得到模拟电流实验组对应的模拟电流互感偏差、实验电流互感器二次侧最大输出电流幅值、最小输出电流幅值、最大输出电流频率、最小输出电流频率以及实验电流互感器对应的最大相位差和最小相位差进而分析得到实验电流互感器在模拟电流实验组对应输出稳定指数，并记为φ1。

获取实验电流互感器在参照电压实验组中以及模拟电压实验组中各次实验对应的实验数据，按照实验电流互感器在模拟电流实验组对应输出稳定指数的分析方式同理分析得到实验电流互感器在模拟电压实验组对应输出稳定指数，并记为φ2。

依据计算公式

计算得出实验电流互感器在模拟电力实验组对应的输出稳定指数λ，η1、η2分别为设定的模拟电力实验组对应的输出稳定占比权重因子。

进一步地，所述实验电流互感器在模拟电流实验组对应输出稳定指数具体计算过程为：根据参照电流实验组对应的参照电流互感偏差、参照电流幅值、参照电流频率以及参照相位差，得到模拟电流场景下电流互感偏差、电流幅值、电流频率以及相位差对应的温度评估系数，分别记为τ1、τ2、τ3、τ4。

通过计算公式

计算得到实验电流互感器在模拟电流实验组对应输出稳定指数φ1，其中，b1、b2、b3、b4分别表示为设定的模拟电流场景下电流互感偏差、电流幅值、电流频率以及相位差对应的影响权重因子。

进一步地，所述目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数，具体获取过程为：获取目标变电站内在历史各运维监测日内对应的运维环境信息，分析得到电流互感器外界环境干扰权重，并记为ξ₀。

获取目标变电站中配置电流互感器的累计使用时长，分析得到电流互感器使用干扰权重，并记为ξ₁。

获取目标变电站内在历史各运维监测日内对应的运维电力信息，并按照电流互感器外界环境干扰权重的分析方式同理得到电流互感器内部电力干扰权重，并记为ξ₂。

通过计算公式

计算得出目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数，σ1、σ2分别为设定的模拟环境实验组输出稳定、模拟电力实验组输出稳定对应的补偿因子，ω1、ω2、ω3分别为设定的电流互感器外界环境干扰、使用干扰、内部电力干扰对应的修正因子。

进一步地，所述进行校准周期设定，具体设定过程为：将目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数代入计算公式中

得到目标变电站中配置电流互感器对应的校准周期T，T₀为目标变电站中配置电流互感器当前设定的校准周期，k为设定的单位校准调整天数对应的校准稳定评估系数差，W′为设定的电流互感器标准校准稳定评估系数。

本发明第二方面提供一种电流互感器的数字校准智能管理系统，该系统包括：变电站运维信息获取模块，用于获取目标变电站在历史各运维监测日内对应的运维环境信息和运维电力信息，并获取目标变电站中配置电流互感器的型号、当前设定校准周期和累计使用时长。

电流互感器参照实验设定采集模块，用于进行参照环境实验组以及参照电力实验组设定，并采集实验电流互感器在参照环境实验组以及参照电力实验组中各次实验的实验数据。

电流互感器模拟实验设定采集模块，用于进行模拟环境实验组以及模拟电力实验组设定，并采集实验电流互感器在模拟环境实验组以及模拟电力实验组中各次实验的实验数据。

电流互感器实验数据分析处理模块，用于对实验电流互感器对应的实验数据进行分析，并进行校准周期设定，进而将目标变电站中配置电流互感器的校准周期反馈至目标变电站运维管理人员。

数据库，用于存储各电流互感器型号对应的额定变比、标准运维环境信息和标准运维电力信息。

相较于现有技术，本发明的有益效果如下：(1)本发明提供的一种电流互感器的数字校准智能管理方法，通过获取目标变电站对应的运维环境信息、运维电力信息、配置电流互感器的型号、当前设定校准周期和累计使用时长，由此提取目标变电站中配置电流互感器型号对应的标准电流互感器，并进行参照环境实验组以及参照电力实验组设定，同时根据目标变电站对应的运维环境信息、运维电力信息进行模拟环境实验组设定和模拟电力实验组设定，并对实验数据进行分析，得到目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数，进而进行校准周期设定，一方面有效的解决了当前技术存在明显的局限性问题，丰富了电流互感器的校准使用场景，充分结合了电流互感器工作环境对校准工作的干扰，保障了电流互感器校准后工作的稳定性和参考性，同时还保障了变电站后续运维的安全性和可靠性，满足了电流互感器的校准管理需求，另一方面，打破了当前固定校准周期方式中的笼统性和片面性，有效的规避了固定式校准周期存在的不足，确保了电流互感器工作的精准性，同时还极大的避免了电流互感器在校准周期内测量偏差所引起的安全隐患，从而大大的降低了变电站内安全事故的发生几率，并且还弱化了变电站的运维风险，保障了变电站运维的平稳性和顺畅性。

(2)本发明通过根据目标变电站内在历史各运维监测日内对应的运维环境信息和运维电力信息进行模拟环境实验组设置和模拟电力实验组设置，提高了电流互感器实验的覆盖率，直观的展示了电流互感器在实际运行场景中的工作状态，降低了电流互感器校验过程中的繁琐性，简化了电流互感器的校验流程，进而削弱了对人员的校验需求和校验要求，智能化水平高，并且避免了对变电站运维工作的干扰，同时大大的降低了电流互感器校验过程中的风险和安全隐患。

(3)本发明通过根据目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数，进行校准周期设定，实现了电流互感器的灵活校准，最大程度上的修正了电流互感器测量过程中的误差性，同时还大大的提高了电流互感器的校准管理效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明方法实施步骤流程图。

图2为本发明系统各模块连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

请参阅图1所示，本发明提供了一种电流互感器的数字校准智能管理方法，该方法包括以下步骤：S1、变电站运维信息获取：获取目标变电站在历史各运维监测日内对应的运维环境信息和运维电力信息，并获取目标变电站中配置电流互感器的型号、当前设定校准周期和累计使用时长，其中，运维环境信息为运维温度、运维湿度和磁场强度，运维电力信息为运行电流和运行电压。

S2、参照实验组设置与实验数据采集：提取目标变电站中配置电流互感器型号对应的标准电流互感器，并作为实验电流互感器，由此进行参照环境实验组以及参照电力实验组设定，并采集实验电流互感器在参照环境实验组以及参照电力实验组中各次实验的实验数据。

示例性地，进行参照环境实验组以及参照电力实验组设定，具体设定过程如下：从数据库中提取实验电流互感器对应的标准运维环境信息和标准运维电力信息。

从实验电流互感器对应标准运维环境信息中提取标准运维温度和标准运维湿度，以此设置参照温度实验组和参照湿度实验组，将参照温度实验组和参照湿度实验组构成参照环境实验组。

从实验电流互感器对应的标准运维电力环境信息中定位出额定运行电流和额定运行电压，以此设置参照电流实验组和参照电压实验组，将参照电流实验组和参照电压实验组构成参照电力实验组。

在一个具体实施例中，实验数据包括但不限于实验电流互感器二次侧输出电流值、输出电流幅值、输出电流频率以及实验电流互感器对应的相位差。

本发明实施例通过将目标变电站中配置电流互感器型号对应的标准电流互感器作为实验电流互感器，并进行参照环境实验组以及参照电力实验组设定，为模拟环境实验组以及模拟电力实验组后续实验数据的分析提供了数据支撑，同时通过统一实验电流互感器的实验方式，大大的提高了实验数据的参考性和合理性。

S3、环境实验组设置与实验数据采集：基于目标变电站在历史各运维监测日内对应的运维环境信息，进行模拟环境实验组设置，并采集实验电流互感器在模拟环境实验组中各次实验的实验数据。

示例性地，进行模拟环境实验组设置，具体设置过程为：从目标变电站在历史各运维监测日内对应的运维环境信息中提取运维温度和运维湿度，通过均值计算方法计算得出目标变电站对应的平均运维温度和平均运维湿度，以此设置为模拟温度实验组和模拟湿度实验组，将模拟温度实验组和模拟湿度实验组构成模拟环境实验组。

S4、电力实验组设置与实验数据采集：基于目标变电站在历史各运维监测日内对应的运维电力信息，进行模拟电力实验组设置，并采集实验电流互感器在模拟电力实验组中各次实验的实验数据。

示例性地，进行模拟电力实验组设置，具体设置过程为：从目标变电站在历史各运维监测日内对应的运维电力信息中提取运行电流和运行电压，通过均值计算方法计算得出目标变电站对应的平均运行电流和平均运行电压，以此设置为模拟电流实验组和模拟电压实验组，将模拟电流实验组以及模拟电压实验组构成模拟电力实验组。

本发明实施例通过根据目标变电站内在历史各运维监测日内对应的运维环境信息和运维电力信息进行模拟环境实验组设置和模拟电力实验组设置，提高了电流互感器实验的覆盖率，直观的展示了电流互感器在实际运行场景中的工作状态，降低了电流互感器校验过程中的繁琐性，简化了电流互感器的校验流程，进而削弱了对人员的校验需求和校验要求，智能化水平高，并且避免了对变电站运维工作的干扰，同时大大的降低了电流互感器校验过程中的风险和安全隐患。

S5、电流互感器实验数据分析：对实验电流互感器对应的实验数据进行分析，得到目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数。

具体地，对实验电流互感器对应的实验数据进行分析，用于进行模拟环境实验数据分析，其具体分析过程包括以下步骤：A1、从实验电流互感器在参照环境实验中各次实验对应的实验数据中定位出参照温度实验组对应各次实验中实验电流互感器二次侧的输出电流、输出电流幅值、输出电流频率以及实验电流互感器对应的相位差，分析得到参照温度实验组对应的参照电流互感偏差、参照电流幅值、参照电流频率以及参照相位差，分别记为ΔI₀、Z₀、P₀和H₀。

需要说明的是，分析得到参照温度实验组对应的参照电流幅值、参照电流频率和参照相位差，具体分析过程为：A1-1、从数据库中提取实验电流互感器对应的额定变比，并记为K，通过计算公式

计算得到实验电流互感器在参照温度实验组对应的参照电流互感偏差ΔI₀，I₂i表示参照温度实验组中第i次实验中实验电流互感器对应二次侧的输出电流值，I₀为设定的补偿电流，i表示实验编号，i＝1，2，......n，n表示实验次数。

A1-2、将参照温度实验组对应各次实验中实验电流互感器二次侧的输出电流幅值、输出电流频率以及实验电流互感器对应的相位差进行均值计算，得到参照温度实验组对应的参照电流幅值、参照电流频率以及参照相位差。

A2、从实验电流互感器在模拟环境实验组中各次实验的实验数据中定位出模拟温度实验组对应各次实验的实验数据，按照参照温度实验组对应参照电流互感偏差、参照电流幅值、参照电流频率以及参照相位差的分析方式分析得到模拟温度实验组对应的模拟电流互感偏差、模拟电流幅值、模拟电流频率以及模拟相位差，分别记为ΔI′₀、Z′₀、P′₀以及H′₀。

A3、通过分析公式

分析得到实验电流互感器在模拟温度实验组对应输出稳定指数β1，e表示为自然数，a1、a2、a3、a4分别表示为设定的模拟温度场景下电流互感偏差、电流幅值、电流频率以及相位差对应的影响权重因子，ΔI、ΔZ₀、ΔP₀、ΔH₀分别为设定的模拟温度场景下许可的电流互感偏差、电流幅值差、电流频率差以及相位差。

A4、获取实验电流互感器在参照湿度实验组中以及模拟湿度实验组中各次实验对应的实验数据，按照实验电流互感器在模拟温度实验组对应输出稳定指数的分析方式同理计算得出实验电流互感器在模拟湿度实验组对应输出稳定指数，并记为β2。

A5、依据计算公式

分析得到实验电流互感器在模拟环境实验组对应的输出稳定指数δ，ε1、ε2分别为设定的模拟环境实验组对应的输出稳定占比权重因子，β1′、β2′分别为设定的参考模拟温度输出稳定指数、参考模拟湿度输出稳定指数。

需要补充说明的是，变电站内温湿度会随着季节、气象、昼夜温差等多方面因素发生变化的，属于大变化要素，而变电站内设备基本变更不大，且设备产生的磁场强度也基本稳定在一定的区间内，极差情况极少出现，因此将磁场强度放置于后续电流互感器后续运行稳定的干扰权重分析中，不研究其在不同磁场强度中的实验现象，并且磁场强度受到电流变化的影响，后续已经进行模拟电流实验，固在环境模拟实验中不进行磁场强度模拟。

具体地，对实验电流互感器对应的实验数据进行分析，用于进行模拟电力实验数据分析，其具体分析过程包括以下步骤：B1、从实验电流互感器在参照电力实验组中各次实验对应的实验数据中提取参照电流实验组中各次实验对应的实验数据，按照参照温度实验组对应参照电流互感偏差、参照电流幅值、参照电流频率以及参照相位差的分析方式同理分析得到参照电流实验组对应的参照电流互感偏差、参照电流幅值、参照电流频率以及参照相位差，分别记为ΔI_参、Z_参、P_参以及H_参。

B2、从实验电流互感器在模拟电力实验组中各次实验的实验数据中，得到模拟电流实验组对应的模拟电流互感偏差、实验电流互感器二次侧最大输出电流幅值、最小输出电流幅值、最大输出电流频率、最小输出电流频率以及实验电流互感器对应的最大相位差和最小相位差，分别记为ΔI_模、Z_模 ^max、Z_模 ^min、P_模 ^max、P_模 ^min、以及Z_模 ^max和Z_模 ^min，进而分析得到实验电流互感器在模拟电流实验组对应输出稳定指数，并记为φ1。

需要说明的是，模拟电流实验组对应的模拟电流互感偏差的获取原理与参照电流互感偏差的原理相同，即均按照参照温度实验组对应参照电流互感偏差的分析方式进行分析，将模拟电流实验组对应的模拟电流互感偏差。

可理解地，实验电流互感器在模拟电流实验组对应输出稳定指数具体获取过程为：根据参照电流实验组对应的参照电流互感偏差、参照电流幅值、参照电流频率以及参照相位差，得到模拟电流场景下电流互感偏差、电流幅值、电流频率以及相位差对应的温度评估系数，分别记为τ1、τ2、τ3、τ4。

通过计算公式

计算得到实验电流互感器在模拟电流实验组对应输出稳定指数φ1，其中，b1、b2、b3、b4分别表示为设定的模拟电流场景下电流互感偏差、电流幅值、电流频率以及相位差对应的影响权重因子。

上述中，

c1、c2、c3分别为设定的输出电流幅值极限偏差、上限偏差、下限偏差对应的权重因子，Z′、ΔZ_上、ΔZ_下分别为设定许可的输出电流幅值极限偏差、上限偏差、下限偏差。

c4、c5、c6分别为设定的输出电流频率极限偏差、上限偏差、下限偏差对应的权重因子，P′、ΔP_上、ΔP_下分别为设定许可的输出电流频率极限偏差、上限偏差、下限偏差。

c7、c8、c9分别表示为输出相位差对应的极限偏差、上限偏差、下限偏差对应的权重因子，H′、ΔH_上、ΔH_下分别表示为设定许可的输出相位极限偏差、上限偏差、下限偏差。

B4、获取实验电流互感器在参照电压实验组中以及模拟电压实验组中各次实验对应的实验数据，按照实验电流互感器在模拟电流实验组对应输出稳定指数的分析方式同理分析得到实验电流互感器在模拟电压实验组对应输出稳定指数，并记为φ2。

B5、依据计算公式

计算得出实验电流互感器在模拟电力实验组对应的输出稳定指数λ，η1、η2分别为设定的模拟电力实验组对应的输出稳定占比权重因子。

又一具体地，目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数，具体获取过程为：D1、获取目标变电站内在历史各运维监测日内对应的运维环境信息，分析得到电流互感器外界环境干扰权重，并记为ξ₀。

示例性地，电流互感器外界环境干扰权重的分析过程为：从目标变电站内在历史各运维监测日内对应的运维环境信息中定位中筛选出最大温度、最低温度、最大湿度、最低湿度、最大磁场强度和最低磁场强度，分别记为w_max、w_min、s_min、s_min、q_max和q_min，同时通过均值计算得出平均温度、平均湿度和平均磁场强度，分别记为

和

通过分析公式

分析得到电流互感器外界环境干扰权重ξ₀，w′、s′、q′分别为实验电流互感器对应的标准运维温度、标准运维湿度、标准运维磁场强度，d1、d2、d3、d4、d5、d6分别为设定的温度稳定、温度偏差、湿度稳定、湿度偏差、磁场稳定、磁场偏差对应的权重因子。

D2、获取目标变电站中配置电流互感器的累计使用时长，分析得到电流互感器使用干扰权重，并记为ξ₁。

示例性地，电流互感器使用干扰权重分析公式为

t_使用为目标变电站中配置电流互感器的累计使用时长，t′为设定的电流互感器对应的参考使用时长。

D3、获取目标变电站内在历史各运维监测日内对应的运维电力信息，并按照电流互感器外界环境干扰权重的分析方式同理得到电流互感器内部电力干扰权重，并记为ξ₂。

D4、通过计算公式

计算得出目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数，σ1、σ2分别为设定的模拟环境实验组输出稳定、模拟电力实验组输出稳定对应的补偿因子，ω1、ω2、ω3分别为设定的电流互感器外界环境干扰、使用干扰、内部电力干扰对应的修正因子。

S6、电流互感器校准周期设定：基于目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数，进行校准周期设定：具体设定过程为：将目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数代入计算公式中

得到目标变电站中配置电流互感器对应的校准周期T，T₀为目标变电站中配置电流互感器当前设定的校准周期，k为设定的单位校准调整天数对应的校准稳定评估系数差，W′为设定的电流互感器标准校准稳定评估系数。

本发明实施例通过根据目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数，进行校准周期设定，实现了电流互感器的灵活校准，最大程度上的修正了电流互感器测量过程中的误差性，同时还大大的提高了电流互感器的校准管理效果。

S7、校准信息反馈：将目标变电站中配置电流互感器的校准周期反馈至目标变电站运维管理人员。

本发明实施例通过获取目标变电站对应的运维环境信息、运维电力信息、配置电流互感器的型号、当前设定校准周期和累计使用时长，由此提取目标变电站中配置电流互感器型号对应的标准电流互感器，并进行参照环境实验组以及参照电力实验组设定，同时根据目标变电站对应的运维环境信息、运维电力信息进行模拟环境实验组设定和模拟电力实验组设定，并对实验数据进行分析，得到目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数，进而进行校准周期设定，一方面有效的解决了当前技术存在明显的局限性问题，丰富了电流互感器的校准使用场景，充分结合了电流互感器工作环境对校准工作的干扰，保障了电流互感器校准后工作的稳定性和参考性，同时还保障了变电站后续运维的安全性和可靠性，满足了电流互感器的校准管理需求，另一方面，打破了当前固定校准周期方式中的笼统性和片面性，有效的规避了固定式校准周期存在的不足，确保了电流互感器工作的精准性，同时还极大的避免了电流互感器在校准周期内测量偏差所引起的安全隐患，从而大大的降低了变电站内安全事故的发生几率，并且还弱化了变电站的运维风险，保障了变电站运维的平稳性和顺畅性。

请参阅图2所示，本发明提供了一种电流互感器的数字校准智能管理系统，包括变电站运维信息获取模块、电流互感器参照实验设定采集模块、电流互感器模拟实验设定采集模块、电流互感器实验数据分析处理模块和数据库。

上述中，数据库分别与电流互感器参照实验设定采集模块以及电流互感器实验数据分析处理模块连接；电流互感器实验数据分析处理模块分别与电流互感器参照实验设定采集模块、变电站运维信息获取模块和电流互感器模拟实验设定采集模块连接，变电站运维信息获取模块分别与电流互感器参照实验设定采集模块以及电流互感器模拟实验设定采集模块连接。

所述变电站运维信息获取模块，用于获取目标变电站在历史各运维监测日内对应的运维环境信息和运维电力信息，并获取目标变电站中配置电流互感器的型号、当前设定校准周期和累计使用时长。

所述电流互感器参照实验设定采集模块，用于进行参照环境实验组以及参照电力实验组设定，并采集实验电流互感器在参照环境实验组以及参照电力实验组中各次实验的实验数据。

所述电流互感器模拟实验设定采集模块，用于进行模拟环境实验组以及模拟电力实验组设定，并采集实验电流互感器在模拟环境实验组以及模拟电力实验组中各次实验的实验数据。

所述电流互感器实验数据分析处理模块，用于对实验电流互感器对应的实验数据进行分析，并进行校准周期设定，进而将目标变电站中配置电流互感器的校准周期反馈至目标变电站运维管理人员。

所述数据库，用于存储各电流互感器型号对应的额定变比、标准运维环境信息和标准运维电力信息，其中，运维环境信息包括标准温度、标准运维湿度和标准磁场强度，标准运维电力信息包括额定运行电流和额定运行电压。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电流互感器的数字校准智能管理方法，其特征在于：该方法包括以下步骤:

S1、变电站运维信息获取:获取目标变电站在历史各运维监测日内对应的运维环境信息和运维电力信息，并获取目标变电站中配置电流互感器的型号、当前设定校准周期和累计使用时长，其中，运维环境信息为运维温度、运维湿度和运维磁场强度，运维电力信息为运行电流和运行电压；

S2、参照实验组设置与实验数据采集：提取目标变电站中配置电流互感器型号对应的标准电流互感器，并作为实验电流互感器，由此进行参照环境实验组以及参照电力实验组设定，并采集实验电流互感器在参照环境实验组以及参照电力实验组中各次实验的实验数据；

S3、环境实验组设置与实验数据采集：基于目标变电站在历史各运维监测日内对应的运维环境信息，进行模拟环境实验组设置，并采集实验电流互感器在模拟环境实验组中各次实验的实验数据；

S4、电力实验组设置与实验数据采集：基于目标变电站在历史各运维监测日内对应的运维电力信息，进行模拟电力实验组设置，并采集实验电流互感器在模拟电力实验组中各次实验的实验数据；

S5、电流互感器实验数据分析：对实验电流互感器对应的实验数据进行分析，得到目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数；

所述目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数，具体获取过程为：

获取目标变电站内在历史各运维监测日内对应的运维环境信息，分析得到电流互感器外界环境干扰权重，并记为ξ₀；

获取目标变电站中配置电流互感器的累计使用时长，分析得到电流互感器使用干扰权重，并记为ξ₁；

获取目标变电站内在历史各运维监测日内对应的运维电力信息，并按照电流互感器外界环境干扰权重的分析方式同理得到电流互感器内部电力干扰权重，并记为ξ₂；

通过计算公式

计算得出目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数，σ1、σ2分别为设定的模拟环境实验组输出稳定、模拟电力实验组输出稳定对应的补偿因子，ω1、ω2、ω3分别为设定的电流互感器外界环境干扰、使用干扰、内部电力干扰对应的修正因子，δ表示为实验电流互感器在模拟环境实验组对应的输出稳定指数，λ表示为实验电流互感器在模拟电力实验组对应的输出稳定指数；

S6、电流互感器校准周期设定:基于目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数，进行校准周期设定；

所述进行校准周期设定，具体设定过程为：

将目标变电站中配置电流互感器校准稳定评估系数代入计算公式中

得到目标变电站中配置电流互感器对应的校准周期T，T₀为目标变电站中配置电流互感器当前设定的校准周期，k为设定的单位校准调整天数对应的校准稳定评估系数差，W′为设定的电流互感器标准校准稳定评估系数；

S7、校准信息反馈：将目标变电站中配置电流互感器的校准周期反馈至目标变电站运维管理人员。

2.如权利要求1所述的一种电流互感器的数字校准智能管理方法，其特征在于：所述进行参照环境实验组以及参照电力实验组设定，具体设定过程如下：

从数据库中提取实验电流互感器对应的标准运维环境信息和标准运维电力信息；

从实验电流互感器对应标准运维环境信息中提取标准运维温度和标准运维湿度，以此设置参照温度实验组和参照湿度实验组，将参照温度实验组和参照湿度实验组构成参照环境实验组；

从实验电流互感器对应的标准运维电力环境信息中定位出额定运行电流和额定运行电压，以此设置参照电流实验组和参照电压实验组，将参照电流实验组和参照电压实验组构成参照电力实验组。

3.如权利要求2所述的一种电流互感器的数字校准智能管理方法，其特征在于：所述进行模拟环境实验组设置和进行模拟电力实验组设置，具体设置过程包括以下步骤：

从目标变电站在历史各运维监测日内对应的运维环境信息中提取运维温度和运维湿度，通过均值计算方法计算得出目标变电站对应的平均运维温度和平均运维湿度，以此设置模拟温度实验组和模拟湿度实验组，由此将模拟温度实验组和模拟湿度实验组构成模拟环境实验组；

从目标变电站在历史各运维监测日内对应的运维电力信息中提取运行电流和运行电压，通过均值计算方法计算得出目标变电站对应的平均运行电流和平均运行电压，以此设置模拟电流实验组和模拟电压实验组，进而将模拟电流实验组以及模拟电压实验组构成模拟电力实验组。

4.如权利要求3所述的一种电流互感器的数字校准智能管理方法，其特征在于：所述对实验电流互感器对应的实验数据进行分析，用于进行模拟环境实验数据分析，其具体分析过程包括以下步骤：

从实验电流互感器在参照环境实验组中各次实验对应的实验数据中定位出参照温度实验组对应各次实验中实验电流互感器二次侧的输出电流、输出电流幅值、输出电流频率和实验电流互感器对应的相位差，分析得到参照温度实验组对应的参照电流互感偏差、参照电流幅值、参照电流频率以及参照相位差，分别记为ΔI₀、Z₀、P₀以及H₀；

从实验电流互感器在模拟环境实验组中各次实验的实验数据中定位出模拟温度实验组对应各次实验的实验数据，按照参照温度实验组对应参照电流互感偏差、参照电流幅值、参照电流频率以及参照相位差的分析方式分析得到模拟温度实验组对应的模拟电流互感偏差、模拟电流幅值、模拟电流频率以及模拟相位差，分别记为ΔI₀′、Z₀′、P₀′以及H₀′；

通过分析公式

分析得到实验电流互感器在模拟温度实验组对应输出稳定指数β1，e表示为自然数，a1、a2、a3、a4分别表示为设定的模拟温度场景下电流互感偏差、电流幅值、电流频率以及相位差对应的影响权重因子，ΔI、ΔZ₀、ΔP₀、ΔH₀分别为设定的模拟温度场景下许可的电流互感偏差、电流幅值差、电流频率差以及相位差；

获取实验电流互感器在参照湿度实验组中以及模拟湿度实验组中各次实验对应的实验数据，按照实验电流互感器在模拟温度实验组对应输出稳定指数的分析方式同理计算得出实验电流互感器在模拟湿度实验组对应输出稳定指数，并记为β2；

依据计算公式

分析得到实验电流互感器在模拟环境实验组对应的输出稳定指数δ，ε1、ε2分别为设定的模拟环境实验组对应的输出稳定占比权重因子，β1′、β2′分别为设定的参考模拟温度输出稳定指数、参考模拟湿度输出稳定指数。

5.如权利要求4所述的一种电流互感器的数字校准智能管理方法，其特征在于：所述分析得到参照温度实验组对应的参照电流幅值、参照电流频率和参照相位差，具体分析过程为：

从数据库中提取实验电流互感器对应的额定变比，并记为K，通过计算公式

计算得到实验电流互感器在参照温度实验组对应的参照电流互感偏差ΔI₀，I₂i表示参照温度实验组中第i次实验中实验电流互感器对应二次侧的输出电流值，I₀为设定的补偿电流，i表示实验编号，i＝1，2，......n，n表示实验次数；

将参照温度实验组对应各次实验中实验电流互感器二次侧的输出电流幅值、输出电流频率以及实验电流互感器对应的相位差进行均值计算，得到参照温度实验组对应的参照电流幅值、参照电流频率以及参照相位差。

6.如权利要求4所述的一种电流互感器的数字校准智能管理方法，其特征在于：所述对实验电流互感器对应的实验数据进行分析，用于进行模拟电力实验数据分析，其具体分析过程包括以下步骤：

从实验电流互感器在参照电力实验组中各次实验对应的实验数据中提取参照电流实验组中各次实验对应的实验数据，按照参照温度实验组对应参照电流互感偏差、参照电流幅值、参照电流频率以及参照相位差的分析方式同理分析得到参照电流实验组对应的参照电流互感偏差、参照电流幅值、参照电流频率以及参照相位差；

从实验电流互感器在模拟电力实验组中各次实验的实验数据中，得到模拟电流实验组对应的模拟电流互感偏差、实验电流互感器二次侧最大输出电流幅值、最小输出电流幅值、最大输出电流频率、最小输出电流频率以及实验电流互感器对应的最大相位差和最小相位差进而分析得到实验电流互感器在模拟电流实验组对应输出稳定指数，并记为φ1；

获取实验电流互感器在参照电压实验组中以及模拟电压实验组中各次实验对应的实验数据，按照实验电流互感器在模拟电流实验组对应输出稳定指数的分析方式同理分析得到实验电流互感器在模拟电压实验组对应输出稳定指数，并记为φ2；

依据计算公式

计算得出实验电流互感器在模拟电力实验组对应的输出稳定指数λ，η1、η2分别为设定的模拟电力实验组对应的输出稳定占比权重因子。

7.如权利要求6所述的一种电流互感器的数字校准智能管理方法，其特征在于：所述实验电流互感器在模拟电流实验组对应输出稳定指数具体计算过程为：

根据参照电流实验组对应的参照电流互感偏差、参照电流幅值、参照电流频率以及参照相位差，得到模拟电流场景下电流互感偏差、电流幅值、电流频率以及相位差对应的温度评估系数，分别记为τ1、τ2、τ3、τ4；

通过计算公式

计算得到实验电流互感器在模拟电流实验组对应输出稳定指数φ1，其中，b1、b2、b3、b4分别表示为设定的模拟电流场景下电流互感偏差、电流幅值、电流频率以及相位差对应的影响权重因子。

8.一种电流互感器的数字校准智能管理系统，用于执行如权利要求1所述的电流互感器的数字校准智能管理方法，其特征在于：该系统包括：

变电站运维信息获取模块，用于获取目标变电站在历史各运维监测日内对应的运维环境信息和运维电力信息，并获取目标变电站中配置电流互感器的型号、当前设定校准周期和累计使用时长；

电流互感器参照实验设定采集模块，用于进行参照环境实验组以及参照电力实验组设定，并采集实验电流互感器在参照环境实验组以及参照电力实验组中各次实验的实验数据；

电流互感器模拟实验设定采集模块，用于进行模拟环境实验组以及模拟电力实验组设定，并采集实验电流互感器在模拟环境实验组以及模拟电力实验组中各次实验的实验数据；

电流互感器实验数据分析处理模块，用于对实验电流互感器对应的实验数据进行分析，并进行校准周期设定，进而将目标变电站中配置电流互感器的校准周期反馈至目标变电站运维管理人员；

数据库，用于存储各电流互感器型号对应的额定变比、标准运维环境信息和标准运维电力信息。

Images