CN117075027B - 一种ct互感器故障识别方法及其识别系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种CT互感器故障识别方法及其识别系统，属于CT互感器故障识别领域。该方法适用于储能逆变器，储能逆变器连接有CT互感器，通过储能逆变器在逆变电流中注入检测用叠加电流，根据当前并网电流中是否存在该叠加电流，从而判断CT互感器的故障情况，其中叠加电流为根据当前并网电流得到的最小谐波分量，以在注入叠加电流时不影响当前并网电流，且最小谐波分量的叠加区域比较大，更加方便测试；该故障识别方法成本较低，且相较于相关技术中电表检测方法而言，还适用于高温环境下的检测，且叠加信号采集方便迅速，进一步增加了对CT互感器的识别效率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及CT互感器故障识别领域，特别涉及一种CT互感器故障识别方法及其识别系统。
背景技术
储能逆变器应用在电网接入的储能环节,可以根据需要实现电能的双向转换与流动，是各场景储能解决方案的重要部件。储能逆变器可以实现将来自太阳能电池板的太阳能或来自电池的存储能量转换为交流电源，如家中使用的交流负载端电源，实现具有交流壁式插头的电子设备插入储能逆变器。
在EMS能量管理系统中，储能逆变器与CT互感器相连，CT互感器可以使电网中的一次大电流转换成和其成正比的二次小电流，输入到变电运行自动装置或测量仪表中。储能逆变器实现对整个系统功率的控制，可以获取交流负载端的功率，但是无法识别CT互感器是否发生故障，继而存在检测有误的问题。所以，需要找到一种能够对CT互感器能够在故障时进行及时判断的方法。
发明内容
本发明实施例提供了一种CT互感器故障识别方法及其识别系统，能够解决相关技术中解决CT互感器在储能系统使用时无法判断其工作状态导致系统无法正常工作的问题。所述技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种CT互感器故障识别方法，所述方法适用于储能逆变器，所述储能逆变器连接有CT互感器，所述方法包括：
获取叠加电流，所述叠加电流根据并网电流的最小次谐波分量得到；
将所述叠加电流注入逆变电流中，所述逆变电流为所述储能逆变器将储能电池中流出的直流电转换成的流向交流负载端的交流电；
检测当前并网电流中是否存在所述叠加电流，并根据检测结果识别所述CT互感器是否存在故障。
另一方面，本发明实施例提供了一种CT互感器故障识别系统，该系统适用于上述所述的CT互感器故障识别方法，所述系统包括：储能逆变器、交流负载端、CT互感器、储能电池、太阳能电池板和电网；
所述储能逆变器分别与所述太阳能电池板、所述储能电池、所述交流负载端和所述CT互感器通信相连，所述储能逆变器用于根据EMS能量管理系统的管理目标和所述交流负载端的功率状态，实现对各个相连对象的功率控制。
另一方面，本发明实施例提供了一种CT互感器故障识别装置，所述装置适用于储能逆变器，所述储能逆变器连接有CT互感器，所述装置包括：
电流获取模块，用于获取叠加电流，所述叠加电流根据并网电流的最小次谐波分量得到；
电流注入模块，用于将所述叠加电流注入逆变电流中，所述逆变电流为所述储能逆变器将储能电池中流出的直流电转换成的流向交流负载端的交流电；
电流检测模块，用于检测当前并网电流中是否存在所述叠加电流，并根据检测结果识别所述CT互感器是否存在故障。
另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有至少一条指令，所述至少一条指令用于被处理器执行以实现如上述方面的CT互感器故障识别方法。
另一方面，还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现如上述方面的CT互感器故障识别方法。
采用本发明实施例提供的CT互感器故障识别方法，通过储能逆变器在逆变电流中注入检测用叠加电流，即在传统CT互感器上增加一个主动叠加信号，让传统的CT互感器从开环方式变成闭环方式，根据当前并网电流中是否存在该叠加电流，从而判断CT互感器的故障情况，即实时检测CT互感器是否断开还是在线，保证能够采样到家用负载的功率，保证系统能够正常工作；其中叠加电流为根据当前并网电流得到的最小谐波分量，以在注入叠加电流时不影响当前并网电流，且最小谐波分量的叠加区域比较大，更加方便测试；该故障识别方法成本较低，且相较于相关技术中电表检测方法而言，还适用于高温环境下的检测，且叠加信号采集方便迅速，进一步增加了对CT互感器的识别效率。
附图说明
图1示出了本发明一个示例性实施例提供的一种CT互感器故障识别系统的场景示意图；
图2示出了本发明一个示例性实施例示出的CT互感器故障识别方法的流程图；
图3示出了本发明一个示例性实施例示出的储能逆变器检测并网电流的原理示意图；
图4示出了本发明一个实施例提供的CT互感器故障识别装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，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。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
相较于传统储能系统，在传统储能系统中通过电表来监测功率，如采用485通讯读取电表的功率值，那么可以通过485通讯是否正常。但是如果CT互感器和储能逆变器断开或者CT互感器断裂等故障，无法对其判断电流是真实的0A还是CT互感器连接不正常导致的0A。如果是连接异常导致系统无法正常工作，系统无法判断，所以，需要找到一种能够对CT互感器能够在故障时及时判断出的方法，通过下述实施例提供了一种CT互感器故障识别方法及其识别系统。
本发明实施例提供的CT互感器故障识别方法应用于储能逆变器，储能逆变器连接有CT互感器。示意性的，图1示出了一种CT互感器故障识别系统的场景示意图，该系统包括储能逆变器1、交流负载端2、CT互感器3、储能电池4、太阳能电池板5和电网6，该系统适用于任一发明实施例所述的CT互感器故障识别方法。
如图1所示的场景中，储能逆变器1分别与太阳能电池板5、储能电池4、交流负载端2和CT互感器3通信相连，储能逆变器1用于根据EMS能量管理系统的管理目标和交流负载端2的功率状态，实现对各个相连对象的功率控制，其中虚线指代连接储能逆变器1与CT互感器3之间的电流线，其中太阳能电池板的输出功率可以通过Ppv表示，储能电池的输出功率可以通过Pbat表示。
其中，CT互感器3的一端与储能逆变器1通信连接，CT互感器3的另一端与电网6同向安装。对于CT互感器而言，A和B线圈的砸比例可以为NA/NB＝1/3000，在一个示例中，100A电流的时候为33.333mA，倍比关系如下，NA/NB＝iB/iA＝1/3000。
在本发明实施例中，CT互感器自身通过互感原理，变成N：M的电流，方便小电流采样，采样的电流和电网电压相乘后便可获取负载的功率。
其中，各个相连对象即为交流负载端2、CT互感器3、储能电池4和太阳能电池板5。交流负载端2以家用冰箱为例进行示意性的说明，本发明实施例的交流负载端可以是家用场景下的各类负载也可以是其余场景下的各类负载，本发明实施例对此不作限定。
请参考图2，其示出了本发明一个示例性实施例示出的CT互感器故障识别方法的流程图。本实施例以该方法应用于图1所示的储能逆变器来举例说明，该方法包括：
步骤201，获取叠加电流。
其中，叠加电流根据并网电流的最小次谐波分量得到。
在一种可能的实施方式中，步骤201包括如下内容。
周期检测并网电流中的次谐波分量Inth，其中，n为≥1的奇数，如当前并网电流中的I3th，I5th，I7th，…次谐波分量，其中，最小次谐波分量的谐波次数根据储能逆变器的CPU处理能力决定。
进一步的，根据最小判别标准从次谐波分量中确定出叠加电流，记为Imin_th，如，Imin_th＝[I3th，I5th，I7th，…]，最小判别标准即为从[I3th，I5th，I7th，…]中取分量最小的谐波成分，则在将叠加电流注入逆变电流时叠加的区间比较大，使得储能逆变器对CT交换器的故障测试更容易进行。
步骤202，将叠加电流注入逆变电流中。
即在逆变电流中注入Imin_th。
其中，逆变电流为储能逆变器将储能电池中流出的直流电转换成的流向交流负载端的交流电。家用电都是交流负载，从储能电池、干电池、太阳能电池(直流电源)这些电流向交流负载供电时，需要逆变交流器中的逆变电路把直流电变成交流电。
步骤203，检测当前并网电流中是否存在叠加电流，并根据检测结果识别CT互感器是否存在故障。
在一种可能的实施方式中，步骤203的检测结果包括3种。
第一种，响应于检测出当前并网电流中存在叠加电流，则识别出CT互感器当前正常。可选的，如检测出当前并网电流中存在分量电流在叠加电流值的阈值附近，也说明CT互感器当前正常，其中阈值附近的范围可以根据实际情况由技术人员设置。
第二种，响应于检测出当前并网电流中不存在叠加电流，则识别出CT互感器存在故障。如检测出当前并网电流任何分量电流，则可以较为清晰的检测出CT互感器存在故障，如CT互感器损坏。
第三种，响应于检测出当前并网电流中存在分量电流低于叠加电流，识别出CT互感器存在故障。在第二种的基础上，若检测出当前并网电流中存在分量电流，但并不在叠加电流的阈值附近，即低于叠加电流，则识别出CT互感器存在故障，如CT互感器连接异常。
从而可以了解到，CT互感器的故障情况至少包括CT互感器损坏和CT互感器连接异常。
图3示出了本发明一个示例性实施例示出的储能逆变器检测并网电流的原理示意图，具体检测时，存在测量端口+和测量端口-，双圆圈示意CT互感器，测量端口+标记为31，测量端口-标记为32。
综上所述，采用本发明实施例提供的CT互感器故障识别方法，通过储能逆变器在逆变电流中注入检测用叠加电流，即在传统CT互感器上增加一个主动叠加信号，让传统的CT互感器从开环方式变成闭环方式，根据当前并网电流中是否存在该叠加电流，从而判断CT互感器的故障情况，即实时检测CT互感器是否断开还是在线，保证能够采样到家用负载的功率，保证系统能够正常工作；其中叠加电流为根据当前并网电流得到的最小谐波分量，以在注入叠加电流时不影响当前并网电流，且最小谐波分量的叠加区域比较大，更加方便测试；该故障识别方法成本较低，且相较于相关技术中电表检测方法而言，还适用于高温环境下的检测，且叠加信号采集方便迅速，进一步增加了对CT互感器的识别效率。
请参考图4，其示出了本发明一个实施例提供的CT互感器故障识别装置的结构框图，所述装置适用于储能逆变器，所述储能逆变器连接有CT互感器，所述装置包括：
电流获取模块401，用于获取叠加电流，所述叠加电流根据并网电流的最小次谐波分量得到；
电流注入模块402，用于将所述叠加电流注入逆变电流中，所述逆变电流为所述储能逆变器将储能电池中流出的直流电转换成的流向交流负载端的交流电；
电流检测模块403，用于检测当前并网电流中是否存在所述叠加电流，并根据检测结果识别所述CT互感器是否存在故障。
可选的，所述电流获取模块401，包括：
第一获取子模块，用于周期检测所述并网电流中的次谐波分量Inth，其中，n为≥1的奇数；
第二获取子模块，用于根据最小判别标准从所述次谐波分量中确定出所述叠加电流，记为Imin_th。
可选的，所述电流检测模块403，包括：
第一检测子模块，用于响应于检测出所述当前并网电流中存在所述叠加电流，则识别出所述CT互感器当前正常；
第二检测子模块，用于响应于检测出所述当前并网电流中不存在所述叠加电流，则识别出所述CT互感器存在故障；
第三检测子模块，用于响应于检测出所述当前并网电流中存在分量电流低于所述叠加电流，识别出所述CT互感器存在故障。
可选的，所述最小次谐波分量的谐波次数根据所述储能逆变器的CPU处理能力决定。
可选的，所述CT互感器的故障情况包括所述CT互感器损坏和所述CT互感器连接异常。
本发明实施例还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现如上各个实施例所述的CT互感器故障识别方法。
本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现如上各个实施例所述的CT互感器故障识别方法。
本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明实施例所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
以上所述仅为本发明的可选实施例，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 (8)
1.一种CT互感器故障识别方法，其特征在于，所述方法适用于储能逆变器，所述储能逆变器连接有CT互感器，所述方法包括：
获取叠加电流，所述叠加电流根据并网电流的最小次谐波分量得到；
将所述叠加电流注入逆变电流中，所述逆变电流为所述储能逆变器将储能电池中流出的直流电转换成的流向交流负载端的交流电；
响应于检测出当前并网电流中存在所述叠加电流，则识别出所述CT互感器当前正常；
响应于检测出所述当前并网电流中不存在所述叠加电流，则识别出所述CT互感器存在故障；
响应于检测出所述当前并网电流中存在分量电流低于所述叠加电流，识别出所述CT互感器存在故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取叠加电流，包括：
周期检测所述并网电流中的次谐波分量Inth，其中，n为≥1的奇数；
根据最小判别标准从所述次谐波分量中确定出所述叠加电流，记为Imin_th。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述最小次谐波分量的谐波次数根据所述储能逆变器的CPU处理能力决定。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述CT互感器的故障情况包括所述CT互感器损坏和所述CT互感器连接异常。
5.一种CT互感器故障识别系统，该系统适用于上述权利要求1至4任一所述的CT互感器故障识别方法，其特征在于，所述系统包括：储能逆变器、交流负载端、CT互感器、储能电池、太阳能电池板和电网；
所述储能逆变器分别与所述太阳能电池板、所述储能电池、所述交流负载端和所述CT互感器通信相连，所述储能逆变器用于根据EMS能量管理系统的管理目标和所述交流负载端的功率状态，实现对各个相连对象的功率控制。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述CT互感器的一端与所述储能逆变器通信连接；所述CT互感器的另一端与电网同向安装。
7.一种CT互感器故障识别装置，其特征在于，所述装置适用于储能逆变器，所述储能逆变器连接有CT互感器，所述装置包括：
电流获取模块，用于获取叠加电流，所述叠加电流根据并网电流的最小次谐波分量得到；
电流注入模块，用于将所述叠加电流注入逆变电流中，所述逆变电流为所述储能逆变器将储能电池中流出的直流电转换成的流向交流负载端的交流电；
电流检测模块，用于响应于检测出当前并网电流中存在所述叠加电流，则识别出所述CT互感器当前正常；还用于响应于检测出所述当前并网电流中不存在所述叠加电流，则识别出所述CT互感器存在故障；还用于响应于检测出所述当前并网电流中存在分量电流低于所述叠加电流，识别出所述CT互感器存在故障。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有至少一条指令，所述至少一条指令用于被处理器执行以实现如权利要求1至4任一所述的CT互感器故障识别方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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