CN117330806A - 用于电子式互感器的方法、装置与电子式互感器 - Google Patents

用于电子式互感器的方法、装置与电子式互感器 Download PDF

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CN117330806A CN202210719041.0A CN202210719041A CN117330806A CN 117330806 A CN117330806 A CN 117330806A CN 202210719041 A CN202210719041 A CN 202210719041A CN 117330806 A CN117330806 A CN 117330806A
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crosstalk
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费德里科·卡纳斯
曹琦
王倩
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Abstract

本发明提供一种用于电子式互感器的方法、装置与电子式互感器，其中方法包括：确定所述电子式互感器的每一相的罗氏线圈的互感系数，以及确定每一相对其它相的罗氏线圈的串扰电感；根据每一相对应的所述互感系数和串扰电感获取该相上二次侧的输出电压的补偿系数，所述补偿系数用于对所述电子式互感器的二次侧实时的输出电压值进行补偿，以获取补偿电压值，所述补偿电压值与所述一次侧设备的实际电流值对应。根据本发明，能够精确获取一次侧设备的实际电流值。

Description

用于电子式互感器的方法、装置与电子式互感器
技术领域
本发明涉及电力系统领域，特别是一种用于电子式互感器的方法、装置与电子式互感器。
背景技术
随着电子技术的飞速发展，小信号采集技术在电力系统中的应用越来越广泛，电子式互感器就是其中之一。电子式互感器具有体积小、重量轻、便于数字化等等诸多优点，在数字化变电站中广泛应用。
其中，有一种基于罗氏(Rogowski)线圈的电子式互感器，即在环形截面非磁性骨架上绕上导线，构成的空心电感线圈。罗氏线圈测量电流的理论依据是法拉第电磁感应定律和安培环路定律，当被测电流沿轴线通过罗氏线圈中心时，在环形绕组所包围的体积内产生相应变化的磁场。这种类型的电子式互感器的二次侧输出的是电压信号，其正比于一次侧的电流的导数，需要对其进行积分处理，才能还原电流信号。
基于罗氏线圈的电子式互感器的一次侧的电流可达上千安培，受限于电子式互感器的机械尺寸，其内部的三相电流之间的物理距离并不大。由于电磁感应的原因，每一相的电流产生的磁场都会耦合到其它两相的罗氏线圈并产生相应的感应电压，因此，该电子式互感器每一相最终输出的电压会叠加其余各相电流在该相罗氏线圈中分别感应出的电压，这种影响被称为相间串扰，产生的串扰电感的大小与罗氏线圈绕线均匀度以及各相导线安装位置有关。因此，各相的二次侧的输出电压并不能真实地反应其对应相的一次侧电流，这样会使得基于该电子式互感器得到的结果不够精确。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种用于电子式互感器的方法，所述电子式互感器具有三相，每一相均具有一个罗氏线圈，所述电子式互感器用于将一个一次侧设备的电流转换成二次侧的电压，所述方法包括：
确定所述电子式互感器的每一相的罗氏线圈的互感系数，以及确定每一相对其它相的罗氏线圈的串扰电感；
根据每一相对应的所述互感系数和串扰电感获取该相上二次侧的输出电压的补偿系数，所述补偿系数用于对所述电子式互感器的二次侧实时的输出电压值进行补偿，以获取补偿电压值，所述补偿电压值与所述一次侧设备的实际电流值对应。
根据如上所述的方法，可选地，确定每一相的罗氏线圈的互感系数，以及确定每一相对其它相的罗氏线圈的串扰电感包括：
在依次对其中一相的一次侧施加一个定量电流，并保持相应地其它两相的一次侧无流的情况下，获取各相二次侧输出的第一电压；
根据各第一电压确定每一相的罗氏线圈的互感系数，以及每一相对其它两相的罗氏线圈的串扰电感。
根据如上所述的方法，可选地，根据如下公式确定每一相的罗氏线圈的互感系数，以及每一相对各所述基准相的罗氏线圈的串扰电感包括：
所述电子式互感器的三相分别为A相、B相以及C相，在对A相施加所述定量电流，并使B相和C相保持无流的情况下，
其中，MA表示A相的罗氏线圈的互感系数，MAtoB表示A相对B相的罗氏线圈的串扰电感，MAtoC表示A相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IA_pri表示A相的定量电流，f表示定量电流的频率，VA_sec表示A相的二次侧的第一电压，VB_sec表示B相的二次侧的第一电压，VC_sec表示C相的二次侧的第一电压；
在对B相施加所述定量电流，并使A相和C相保持无流的情况下，
其中，MB表示B相的罗氏线圈的互感系数，MBtoA表示B相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MBtoC表示B相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IB_pri表示B相的定量电流；
在对C相施加定量电流，且使A相和B相保持无流的情况下，
其中，MC表示C相的罗氏线圈的互感系数，MCtoA表示C相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MCtoB表示C相对B相的罗氏线圈的串扰电感，IC_pri表示C相的定量电流。
根据如上所述的方法，可选地，根据每一相对应的所述互感系数和串扰电感获取该相上二次侧的输出电压的补偿系数包括：
在所述电子互感器正常工作的状态下，测量每一相的二次侧输出的第二电压，所述第二电压包括该相的罗氏线圈感应产生的感应电压以及其它两相对该相的串扰产生的串扰电压；
根据每一相的所述第二电压、所述互感系数和所述串扰电感确定每一相的二次侧的输出电压的补偿系数。
根据如上所述的方法，可选地，根据如下公式确定补偿系数矩阵D：
且N＝MA·MB·MC+MAtoC·MBtoA·MCtoB+MCtoA·MAtoB·MBtoC-MAtoC·MB·MCtoA-MA·MBtoC·MCtoB-MC·MAtoB·MBtoC。
根据如上所述的方法，可选地，补偿系数用于根据如下公式确定补偿电压值：
其中，VA_comp表示A相的补偿电压值，VB_comp表示B相的补偿电压值，VC_comp表示C相的补偿电压值，VA_meas表示A相二次侧实时的输出电压值，VB_meas表示B相二次侧实时的输出电压值，VC_meas表示C相二次侧实时的输出电压值。
本发明还提供一种用于电子式互感器的方法，所述电子式互感器具有三相，每一相均具有一个罗氏线圈，所述电子式互感器用于将一个一次侧设备的电流转换成二次侧的电压，所述方法包括：
根据所述一次侧设备每一相的实时电流生成对应相的实时输出电压；
根据预先确定的每一相的补偿系数，对每一相上的实时输出电压进行补偿，获取每一相对应的补偿电压值，所述补偿系数是根据每一相的罗氏线圈的互感系数以及每一相对其它相的罗氏线圈的串扰电感确定的；
向一个目标设备发送所述补偿电压值，所述补偿电压值与所述一次侧设备的实际电流值对应。
根据如上所述的方法，可选地，补偿系数矩阵D为：
且N＝MA·MB·MC+MAtoC·MBtoA·MCtoB+MCtoA·MAtoB·MBtoC-MAtoC·MB·MCtoA-MA·MBtoC·MCtoB-MC·MAtoB·MBtoA；
其中，MA表示A相的罗氏线圈的互感系数，MAtoB表示A相对B相的罗氏线圈的串扰电感，MAtoC表示A相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IA_pri表示A相的定量电流，f表示定量电流的频率，VA_sec表示A相的二次侧的第一电压，VB_sec表示B相的二次侧的第一电压，VC_sec表示C相的二次侧的第一电压；
MB表示B相的罗氏线圈的互感系数，MBtoA表示B相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MBtoC表示B相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IB_pri表示B相的定量电流；
MC表示C相的罗氏线圈的互感系数，MCtoA表示C相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MCtoB表示C相对B相的罗氏线圈的串扰电感，IC_pri表示C相的定量电流。
根据如上所述的方法，可选地，根据预先确定的每一相的补偿系数，对每一相上的实时输出电压值进行补偿，获取每一相对应的补偿电压值，包括：
其中，VA_comp表示A相的补偿电压值，VB_comp表示B相的补偿电压值，VC_comp表示C相的补偿电压值，VA_meas表示A相二次侧实时的输出电压，VB_meas表示B相二次侧实时的输出电压，VC_meas表示C相二次侧实时的输出电压值。
本发明又提供一种用于电子式互感器的装置，所述电子式互感器具有三相，每一相均具有一个罗氏线圈，所述电子式互感器用于将一个一次侧设备的电流转换成二次侧的电压，所述电子式互感器还包括：
一个第一确定单元，用于确定所述电子式互感器的每一相的罗氏线圈的互感系数，以及确定每一相对其它相的罗氏线圈的串扰电感；
一个第一获取单元，用于根据每一相对应的所述互感系数和串扰电感获取该相上二次侧的输出电压的补偿系数，所述补偿系数用于对所述电子式互感器的二次侧实时的输出电压值进行补偿，以获取补偿电压值，所述补偿电压值与一次侧的实际电流值对应。
根据如上所述的装置，可选地，所述第一确定单元具体用于：
所述电子式互感器的三相分别为A相、B相以及C相，在对A相施加所述定量电流并使B相和C相保持无流的情况下，
其中，MA表示A相的罗氏线圈的互感系数，MAtoB表示A相对B相的罗氏线圈的串扰电感，MAtoC表示A相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IA_pri表示A相的定量电流，f表示定量电流的频率，VA_sec表示A相的二次侧的第一电压，VB_sec表示B相的二次侧的第一电压，VC_sec表示C相的二次侧的第一电压；
在对B相施加所述定量电流并使A相和C相保持无流的情况下，
其中，MB表示B相的罗氏线圈的互感系数，MBtoA表示B相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MBtoC表示B相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IB_pri表示B相的定量电流；
在对C相施加定量电流且使A相和B相保持无流的情况下，
其中，MC表示C相的罗氏线圈的互感系数，MCtoA表示C相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MCtoB表示C相对B相的罗氏线圈的串扰电感，IC_pri表示C相的定量电流。
根据如上所述的装置，可选地，所述第一获取单元具体用于：
根据如下公式确定补偿系数矩阵D：
且N＝MA·MB·MC+MAtoC·MBtoA·MCtoB+MCtoA·MAtoB·MBtoC-MAtoC·MB·MCtoA-MA·MBtoC·MCtoB-MC·MAtoB·MBtoA。
本发明又提供一种电子式互感器，其具有三相，每一相均具有一个罗氏线圈，所述电子式互感器用于将一个一次侧设备的电流转换成二次侧的电压，所述电子式互感器包括：
一个生成单元，用于根据所述一次侧设备每一相的实时电流生成对应相的实时输出电压；
所述电子式互感器还包括：
一个补偿单元，用于根据预先确定的每一相的补偿系数，对每一相上的实时输出电压进行补偿，获取每一相对应的补偿电压值，所述补偿系数是根据每一相的罗氏线圈的互感系数以及每一相对其它相的罗氏线圈的串扰电感确定的；
一个发送单元，用于向一个目标设备发送所述补偿电压值，所述补偿电压值与所述一次侧设备的实际电流值对应。
根据如上所述的电子式互感器，可选地，补偿系数矩阵D为：
且N＝MA·MB·MC+MAtoC·MBtoA·MCtoB+MCtoA·MAtoB·MBtoC-MAtoC·MB·MCtoA-MA·MBtoC·MCtoB-MC·MAtoB·MBtoA；
其中，MA表示A相的罗氏线圈的互感系数，MAtoB表示A相对B相的罗氏线圈的串扰电感，MAtoC表示A相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IA_pri表示A相的定量电流，f表示定量电流的频率，VA_sec表示A相的二次侧的第一电压，VB_sec表示B相的二次侧的第一电压，VC_sec表示C相的二次侧的第一电压；
MB表示B相的罗氏线圈的互感系数，MBtoA表示B相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MBtoC表示B相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IB_pri表示B相的定量电流；
MC表示C相的罗氏线圈的互感系数，MCtoA表示C相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MCtoB表示C相对B相的罗氏线圈的串扰电感，IC_pri表示C相的定量电流。
根据如上所述的电子式互感器，可选地，所述补偿单元具体用于：
采用如下公式对每一相的实时输出电压进行补偿：
其中，VA_comp表示A相的补偿电压值，VB_comp表示B相的补偿电压值，VC_comp表示C相的补偿电压值，VA_meas表示A相二次侧实时的输出电压，VB_meas表示B相二次侧实时的输出电压，VC_meas表示C相二次侧实时的输出电压值。
本发明还提供一种用于电子式互感器的装置，所述电子式互感器具有三相，每一相均具有一个罗氏线圈，所述电子式互感器用于将一个一次侧设备的电流转换成二次侧的电压，所述装置包括：
至少一个存储器，其用于存储指令；
至少一个处理器，其用于根据所述存储器存储的指令执行根据如上任一项所述的用于电子式互感器的方法。
本发明又提供一种电子式互感器，所述电子式互感器具有三相，每一相均具有一个罗氏线圈，所述电子式互感器用于将一个一次侧设备的电流转换成二次侧的电压，所述装置包括：
至少一个存储器，其用于存储指令；
至少一个处理器，其用于根据所述存储器存储的指令执行根据如上任一项所述的用于电子式互感器的方法。
从上述方案中可以看出，可以预先根据二次侧的互感系数以及串扰电感确定相应的补偿系数，进而电子式互感器可以通过该补偿系数对二次侧实时输出的电压值进行补偿，获得的补偿电压值与一次测设备的实际电流值对应，这样的方式通用性较强，实时性较好。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
图1为根据本发明一实施例的用于电子式互感器的方法的流程示意图。
图2为根据本发明另一实施例的用于电子式互感器的方法的流程示意图。
图3为根据本发明再一实施例的用于电子式互感器的方法的流程示意图。
图4为根据本发明一实施例的用于电子式互感器的装置的结构示意图。
图5为根据本发明另一实施例的用于电子式互感器的装置的结构示意图。
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，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
本发明提供一种用于电子式互感器的方法，该电子式互感器包括三相，分别为A相、B相以及C相，可以根据实际需要确定电子式互感器哪一相是A相，哪一相是B相，以及哪一相是C相。每一相均具有一个罗氏线圈。其中，一次侧导线中的交流电流能够产生磁场，进而在该相中的罗氏线圈中生成感应电压，即输出电压。本发明中，通过对二次侧的输出电压的补偿，获得较为真实的二次侧的电压，进而能够获得较为精确的一次侧电流。
实施例一
本实施例提供一种用于电子式互感器的方法，其执行主体为用于电子式互感器的装置，该装置可以是台式机或掌上电脑，还可以是连接于电子式互感器的电子设备，具体不再赘述。该电子式互感器具有三相，每一相均具有一个罗氏线圈。该电子式互感器用于将一个一次侧设备的电流转换成二次侧的电压。
如图1所示，为根据本实施例的用于电子式互感器的方法的流程示意图。该用于电子式互感器的方法包括：
步骤101，确定电子式互感器的每一相的罗氏线圈的互感系数，以及确定每一相对其它相的罗氏线圈的串扰电感。
一次侧设备中的交流电流产生磁场，该磁场与罗氏线圈的相互作用在线圈内产生感应电压，该感应电压与电流的变化率成比例。罗氏线圈中的感应电压与电流变化率的比值称为电感。互感系数(Coefficient of mutual induction)是指一次侧电流与本相的罗氏线圈之间的电感。串扰电感(Crosstalk induction)是指一次侧电流与其它相的罗氏线圈之间的电感。该一次侧电流即一次侧设备的电流。
确定互感系数以及串扰电感没有先后顺序，可以同时确定，也可以先后确定，具体可以根据实际需要选择。
步骤102，根据每一相对应的互感系数和串扰电感获取该相上二次侧的输出电压的补偿系数，该补偿系数用于对电子式互感器的二次侧实时的输出电压值进行补偿，以获取补偿电压值，补偿电压值与确定该相一次侧的实际电流值对应。
该补偿系数可以根据每一相存在相间串扰时二次侧的输出电压以及未存在相间串扰时二次侧的输出电压来确定该补偿系数。对于基于罗氏线圈的电子式互感器来说，其输出电压均为差分电压。
存在相间串扰时二次侧的输出电压包括该相的一侧电流感应产生的电压以及其它两相电流由于相间串扰产生的电压。该相的一次侧电流感应产生的电压即未存在相间串扰时二次侧的输出电压，其能够真实地反映该相一次侧的电流值。
这里的存在相间串扰时二次侧的输出电压以及未存在相间串扰时二次侧的输出电压均可以通过实验直接测量获取，进而确定出相应地补偿系数。由于补偿系数是电子互感器本身结构决定的，因此该补偿系数是一定的，并不会随着一次侧的电流的变化而变化。
补偿电压值与确定该相一次侧的实际电流值对应表示，能够通过该补偿电压值获取到该相一次侧的实际电流值，也可以理解成该补偿电压值与一次侧的实际电流值成比例关系。在确认该电子式互感器每一相的补偿系数后，可以将该补偿系数输入至该电子式互感器，这样，电子式互感器就可以对二次侧的实时输出的电压值进行补偿，进而获取未受相间串扰时二次侧的输出电压。将该输出电压输入二次侧的设备进而根据该未受相间串扰时的二次侧的输出电压确定出一次侧的实际电流值。
该实时输出电压可以通过该电子式互感器来获取。
根据本实施例，可以预先根据二次侧的互感系数以及串扰电感确定相应的补偿系数，进而电子式互感器可以通过该补偿系数对二次侧实时输出的电压值进行补偿，获得的补偿电压值与一次测设备的实际电流值对应，这样的方式通用性较强，实时性较好。
实施例二
本实施例提供一种用于电子式互感器的方法，以对前述实施例的方法做进一步补充说明。
如图2所示，为根据本实施例的用于电子式互感器的方法的流程示意图。该方法包括：
步骤201，在依次对其中一相的一次侧施加一个定量电流，并保持相应地其它两相的一次侧无流的情况下，获取各相二次侧输出的第一电压。
电子式互感器有三相。依次将其中的一相作为目标相，其它的相作为基准相。后续会对每个目标相均做相应地操作。目标相即施加定量电流的相，基准相即保持无流的相。
该定量电流的频率可以根据实际需要设定，例如该频率可以与电力系统的频率相同，为50Hz。该定量电流是一个频率和有效值均确定的交流电流。
作为一个示例性说明，罗氏线圈的输出电压的公式其中u(t)表示输出电压，i(t)表示时间t对应的电流，该电流可以通过测量获取，M表示罗氏线圈的互感系数。设定电流/>则/>其中，I表示电流的峰值，f表示电流的频率，/>表示电流的角度。即，Vsec＝2πf·M·Ipri，其中，Ipri表示该相的定量电流，Vsec表示该相的输出电压。本领域技术人员应当理解，对于某一个交流电流，很多时候并不需要知道其瞬时值，而是采用有效值作为表征该交流电流的大小的特定值。相应地，对于本发明的输出电压而言，其大小也指的是电压的有效值。
该第一电压即为输出电压，该输出电压属于差分电压。具体地，可以采用该电子式互感器来直接测量每一相上的第一电压。对于目标相而言，其一次侧有输入电流，对应的二次侧必然有感应电压。对于其它两个基准相而言，其一次侧并没有电流，在理想状态下，基准相的二次侧的电压应该零，但是由于目标相与基准相之间相间串扰的影响，基准相二次侧有感应电压。这样也进一步确定了相间串扰的真实存在。
对于目标相而言，其二次侧的第一电压就是未受到其它相相间串扰影响的实际的输出电压。
步骤202，根据各第一电压确定每一相的罗氏线圈的互感系数，以及每一相对其它两相的罗氏线圈的串扰电感。
作为一个示例性说明：
其中，Mi1为目标相i1的罗氏线圈和的互感系数，Mi1toi2为目标相i1对基准相i2的罗氏线圈的串扰电感，Mi1toi3为目标相i1对基准相i3的罗氏线圈的串扰电感。Vi1_sec表示目标相i1的第一电压，Vi2_sec表示基准相i2的第一电压，Vi3_sec表示基准相i3的第一电压。
作为更具体地说明，在A相为目标相的情况下，
其中，MA表示A相的罗氏线圈的互感系数，MAtoB表示A相对B相的罗氏线圈的串扰电感，MAtoC表示A相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IA_pri表示A相的定量电流，f表示定量电流的频率，VA_sec表示A相的二次侧的第一电压，VB_sec表示B相的二次侧的第一电压，VC_sec表示C相的二次侧的第一电压。
在B相为目标相的情况下，
其中，MB表示B相的罗氏线圈的互感系数，MBtoA表示B相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MBtoC表示B相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IB_pri表示B相的定量电流，VA_sec表示A相的二次侧的第一电压，VB_sec表示B相的二次侧的第一电压，VC_sec表示C相的二次侧的第一电压，f表示定量电流的频率。
在C相为目标相的情况下，
其中，MC表示C相的罗氏线圈的互感系数，MCtoA表示C相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MCtoB表示C相对B相的罗氏线圈的串扰电感，IC_pri表示C相的定量电流，VA_sec表示A相的二次侧的第一电压，VB_sec表示B相的二次侧的第一电压，VC_sec表示C相的二次侧的第一电压，f表示定量电流的频率。
步骤203，在电子互感器正常工作的状态下，测量每一相的二次侧输出的第二电压。
电子互感器正常工作的状态下，每一相的一次侧均存在电流，因此二次侧测得的第二电压包括该相的罗氏线圈感应产生的电压以及其它两相对该相的串扰产生的串扰电压。这里的第二电压也是该相的输出电压。
步骤204，根据每一相的第二电压、互感系数和串扰电感确定每一相的二次侧的输出电压的补偿系数。
该补偿系数可以通过以下的理论推导来获取：假设三相的一次侧电流分别为IA_pri，IB_pri，IC_pri，相应地，三相的第二电压分别为VA_sec_meas，VB_sec_meas，VC_sec_meas。
则，
在没有串扰影响的情况下，每一相的二次侧的第二电压矩阵为
因此，没有串扰影响的情况下与存在串扰影响的情况下的关系式如下：
其中，VA_sec_ideal表示A相未受到相间串扰影响时的第二电压，VB_sec_ideal表示B相未受到相间串扰影响时的第二电压，VC_sec_ideal表示C相未受到相间串扰影响时的第二电压。
相应地，补偿系数采用如下矩阵D来表示：
其中，
且N＝MA·MB·MC+MAtoC·MBtoA·MCtoB+MCtoA·MAtoB·MBtoC-MAtoC·MB·MCtoA-MA·MBtoC·MCtoB-MC·MAtoB·MBtoA。
将上述的每一相的补偿系数输入电子式互感器，则电子式互感器可以根据补偿系数对该相的二次侧的实时的输出电压值进行补偿，以获取补偿电压值，补偿电压值用于确定该相一次侧的实际电流值。
具体地，可以采用如下公式获取补偿电压值：
其中，VA_comp表示A相的补偿电压值，VB_comp表示B相的补偿电压值，VC_comp表示C相的补偿电压值，VA_meas表示A相的实时的输出电压值，VB_meas表示B相的实时的输出电压值，VC_meas表示C相的实时的输出电压值。
这里的实时的输出电压值可以通过测量得到，例如可以通过该电子式互感器实时测量每一相的输出端进而得到该相的输出电压。
接下来，电子式互感器可以将补偿电压值发送至二次侧设备，二次侧设备可以采用每一相的补偿电压值来确定相应相的实际电流值，例如对补偿电压值进行积分来还原一次侧的实际电流值，具体方式属于现有技术，在此不再赘述。
根据本实施例的方法，通过物理公式的推导方法确定出补偿系数矩阵，进而能够根据该补偿系数矩阵对实时的输出电压进行补偿，进而使得电子式互感器能够得到一次侧的实际电流，方便快捷，可靠性高。
实施例三
本实施例提供一种用于电子式互感器的方法，该方法的执行主体为电子式互感器。该电子式互感器具有三相，每一相均具有一个罗氏线圈，电子式互感器用于将一个一次侧设备的电流转换成二次侧的电压。
如图3所示，为根据本实施例的用于电子式互感器的方法的流程示意图。该方法包括：
步骤301，根据一次侧设备每一相的实时电流生成对应相的实时输出电压。
该步骤属于现有技术，在此不再赘述。
步骤302，根据预先确定的每一相的补偿系数，对每一相上的实时输出电压进行补偿，获取每一相对应的补偿电压值，补偿系数是根据每一相的罗氏线圈的互感系数以及每一相对其它相的罗氏线圈的串扰电感确定的。
该补偿系数可以是预先设定好的，例如在出厂之前，根据每一相的罗氏线圈的互感系数以及每一相对其它相的罗氏线圈的串扰电感确定出每一相的补偿系数，然后将该补偿系数输入至该电子式互感器，以使得电子式互感器对所获取的每一相的实时输出电压进行补偿。
步骤303，向一个目标设备发送补偿电压值，补偿电压值与一次侧的实际电流值对应。
该目标设备可以是一个二次侧设备，目标设备接收到该补偿电压值之后，可以根据该补偿电压值确定一次侧的实际电流值，例如根据所确定的一次侧的实际电流值的监控来执行相应地操作，当然也可以直接根据获取到的补偿电压值执行某些操作，在此不再赘述。
根据本实施例，通过预先确定的该电子式互感器的每一相的电压的补偿系数，使得电子式互感器能够对二次侧输出的实时电压值进行补偿，以修正该实时电压值，进而能够得到准确反映一次侧设备的实际情况。
实施例四
本实施例对实施例三的用于电子式互感器的方法做进一步补充说明。本实施例主要对如何确定补偿系数做补充说明。
具体地，可以如前述实施例所示，采用如下方式来确定补偿系数：
在依次对其中一相的一次侧施加一个定量电流，并保持相应地其它两相的一次侧无流的情况下，获取各相二次侧输出的第一电压；
根据各第一电压确定每一相的罗氏线圈的互感系数，以及每一相对其它两相的罗氏线圈的串扰电感。
更为具体地，补偿系数是根据如下方式确定的：
电子式互感器的三相分别为A相、B相以及C相，在对A相施加定量电流并使B相和C相保持无流的情况下，
其中，MA表示A相的罗氏线圈的互感系数，MAtoB表示A相对B相的罗氏线圈的串扰电感，MAtoC表示A相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IA_pri表示A相的定量电流，f表示定量电流的频率，VA_sec表示A相的二次侧的第一电压，VB_sec表示B相的二次侧的第一电压，VC_sec表示C相的二次侧的第一电压；
在对B相施加定量电流并使A相和C相保持无流的情况下，
其中，MB表示B相的罗氏线圈的互感系数，MBtoA表示B相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MBtoC表示B相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IB_pri表示B相的定量电流；
在对C相施加定量电流且使A相和B相保持无流的情况下，
其中，MC表示C相的罗氏线圈的互感系数，MCtoA表示C相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MCtoB表示C相对B相的罗氏线圈的串扰电感，IC_pri表示C相的定量电流。
可选地，根据每一相对应的互感系数和串扰电感获取该相上二次侧的输出电压的补偿系数包括：
在电子互感器正常工作的状态下，测量每一相的二次侧输出的第二电压，第二电压包括该相的罗氏线圈感应产生的感应电压以及其它两相对该相的串扰产生的串扰电压；
根据每一相的第二电压、互感系数和串扰电感确定每一相的二次侧的输出电压的补偿系数。
更为具体地：根据如下公式确定二次侧输出的第二电压的补偿系数：
/>
且N＝MA·MB·MC+MAtoC·MBtoA·MCtoB+MCtoA·MAtoB·MBtoC-MAtoC·MB·MCtoA-MA·MBtoC·MCtoB-MC·MAtoB·MBtoA。
该补偿系数可以预先输入至电子式互感器，进而使得电子式互感器能够根据预先确定的每一相的补偿系数，对每一相上的实时输出电压值进行补偿，获取每一相对应的补偿电压值，包括：
其中，VA_comp表示A相的补偿电压值，VB_comp表示B相的补偿电压值，VC_comp表示C相的补偿电压值，VA_meas表示A相二次侧实时的输出电压，VB_meas表示B相二次侧实时的输出电压，VC_meas表示C相二次侧实时的输出电压值。
通过采用本实施例的补偿系数或补偿公式对每一相实时测量得到的电压进行补偿，其时效性较强，通用性较强，且能够得到更加精准的一次侧设备的实时信息。
实施例五
本实施例提供一种用于电子式互感器的装置，该电子式互感器具有三相，每一相均具有一个罗氏线圈，电子式互感器用于将一个一次侧设备的电流转换成二次侧的电压。该用于电子式互感器的装置执行实施例一和实施例二的用于电子式互感器的方法。
如图4所示，为根据本实施例的用于电子式互感器的装置的结构示意图。
该电子式互感器包括一个第一确定单元401和一个第一获取单元402。其中，第一确定单元401用于确定电子式互感器的每一相的罗氏线圈的互感系数，以及确定每一相对其它相的罗氏线圈的串扰电感；第一获取单元402用于根据每一相对应的互感系数和串扰电感获取该相上二次侧的输出电压的补偿系数，补偿系数用于对电子式互感器的二次侧实时的输出电压值进行补偿，以获取补偿电压值，该补偿电压值与一次侧的实际电流值对应。
可选地，第一确定单元401具体用于：
电子式互感器的三相分别为A相、B相以及C相，在对A相施加定量电流并使B相和C相保持无流的情况下，
其中，MA表示A相的罗氏线圈的互感系数，MAtoB表示A相对B相的罗氏线圈的串扰电感，MAtoC表示A相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IA_pri表示A相的定量电流，f表示定量电流的频率，VA_sec表示A相的二次侧的第一电压，VB_sec表示B相的二次侧的第一电压，VC_sec表示C相的二次侧的第一电压；
在对B相施加定量电流并使A相和C相保持无流的情况下，
其中，MB表示B相的罗氏线圈的互感系数，MBtoA表示B相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MBtoC表示B相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IB_pri表示B相的定量电流；
在对C相施加定量电流且使A相和B相保持无流的情况下，
其中，MC表示C相的罗氏线圈的互感系数，MCtoA表示C相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MCtoB表示C相对B相的罗氏线圈的串扰电感，IC_pri表示C相的定量电流。
相应地，第一获取单元402具体用于：
根据如下公式确定补偿系数矩阵D：
且N＝MA·MB·MC+MAtoC·MBtoA·MCtoB+MCtoA·MAtoB·MBtoC-MAtoC·MB·MCtoA-MA·MBtoC·MCtoB-MC·MAtoB·MBtoA。
以上补偿系数矩阵D是通过如下理论推导来获取的：
假设三相的一次侧电流分别为IA_pri，IB_pri，IC_pri，相应地，三相的第二电压分别为VA_sec_meas，VB_sec_meas，VC_sec_meas。
则，
在没有串扰影响的情况下，每一相的二次侧的第二电压矩阵为
因此，没有串扰影响的情况下与存在串扰影响的情况下的关系式如下：
其中，VA_sec_ideal表示A相未受到相间串扰影响时的第二电压，VB_sec_ideal表示B相未受到相间串扰影响时的第二电压，VC_sec_ideal表示C相未受到相间串扰影响时的第二电压。
本实施例的各个单元的工作方法与前述实施例相同，在此不再赘述。
根据本实施例，可以预先根据二次侧的互感系数以及串扰电感确定相应的补偿系数，进而电子式互感器可以通过该补偿系数对二次侧实时输出的电压值进行补偿，获得的补偿电压值与一次测设备的实际电流值对应，这样的方式通用性较强，实时性较好。
实施例六
本实施例提供一种电子式互感器，该电子式互感器用于执行实施例三和实施例四的用于电子式互感器的方法。
如图5所示，为根据本实施例的电子式互感器的结构示意图。该电子式互感器包括一个生成单元501、一个补偿单元502和一个发送单元503。
其中，生成单元501用于根据一次侧设备每一相的实时电流生成对应相的实时输出电压；补偿单元502用于根据预先确定的每一相的补偿系数，对每一相上的实时输出电压进行补偿，获取每一相对应的补偿电压值，补偿系数是根据每一相的罗氏线圈的互感系数以及每一相对其它相的罗氏线圈的串扰电感确定的；发送单元503用于向一个目标设备发送补偿电压值，补偿电压值与一次侧设备的实际电流值对应。
作为一个示例性说明，补偿系数矩阵D为：
/>
且N＝MA·MB·MC+MAtoC·MBtoA·MCtoB+MCtoA·MAtoB·MBtoC-MAtoC·MB·MCtoA-MA·MBtoC·MCtoB-MC·MAtoB·MBtoA；
其中，MA表示A相的罗氏线圈的互感系数，MAtoB表示A相对B相的罗氏线圈的串扰电感，MAtoC表示A相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IA_pri表示A相的定量电流，f表示定量电流的频率，VA_sec表示A相的二次侧的第一电压，VB_sec表示B相的二次侧的第一电压，VC_sec表示C相的二次侧的第一电压；
MB表示B相的罗氏线圈的互感系数，MBtoA表示B相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MBtoC表示B相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IB_pri表示B相的定量电流；
MC表示C相的罗氏线圈的互感系数，MCtoA表示C相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MCtoB表示C相对B相的罗氏线圈的串扰电感，IC_pri表示C相的定量电流。
相应地，补偿单元502具体用于：
采用如下公式对每一相的实时输出电压进行补偿：
其中，VA_comp表示A相的补偿电压值，VB_comp表示B相的补偿电压值，VC_comp表示C相的补偿电压值，VA_meas表示A相二次侧实时的输出电压，VB_meas表示B相二次侧实时的输出电压，VC_meas表示C相二次侧实时的输出电压值。
其中，生成单元50l属于现有技术。其它各个单元的工作方法与前述实施例相同，在此不再赘述。
通过采用本实施例的补偿系数或补偿公式对每一相实时测量得到的电压进行补偿，其时效性较强，通用性较强，且能够得到更加精准的一次侧设备的实时信息。
本发明还提供一种用于电子式互感器的装置，电子式互感器具有三相，每一相均具有一个罗氏线圈，电子式互感器用于将一个一次侧设备的电流转换成二次侧的电压，该用于电子式互感器的装置包括至少一个存储器和至少一个处理器。其中，存储器用于存储指令。处理器用于根据存储器存储的指令执行前述任意实施例所描述的用于电子式互感器的方法。
本发明还提供一种电子式互感器，该电子式互感器具有三相，每一相均具有一个罗氏线圈，电子式互感器用于将一个一次侧设备的电流转换成二次侧的电压，其特征在于，装置包括：至少一个存储器，其用于存储指令；至少一个处理器，其用于根据存储器存储的指令执行前述任一项的用于电子式互感器的方法。
本发明的实施例还提供一种可读存储介质。该可读存储介质中存储有机器可读指令，机器可读指令当被一个机器执行时，机器执行前述任意实施例所描述的用于电子式互感器的方法。
该可读介质上存储有机器可读指令，该机器可读指令在被处理器执行时，使处理器执行前述的任一种方法。具体地，可以提供配有可读存储介质的系统或者装置，在该可读存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机或处理器读出并执行存储在该可读存储介质中的机器可读指令。
在这种情况下，从可读介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能，因此机器可读代码和存储机器可读代码的可读存储介质构成了本发明的一部分。
可读存储介质的实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上或云上下载程序代码。
本领域技术人员应当理解，上面公开的各个实施例可以在不偏离发明实质的情况下做出各种变形和修改。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书来限定。
需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和单元都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或单元。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的装置结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些单元可能由同一物理实体实现，或者，有些单元可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。
以上各实施例中，硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件单元或处理器可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，FPGA或ASIC)来完成相应操作。硬件单元或处理器还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (17)

1.用于电子式互感器的方法，所述电子式互感器具有三相，每一相均具有一个罗氏线圈，所述电子式互感器用于将一个一次侧设备的电流转换成二次侧的电压，其特征在于，所述方法包括：
确定所述电子式互感器的每一相的罗氏线圈的互感系数，以及确定每一相对其它相的罗氏线圈的串扰电感；
根据每一相对应的所述互感系数和串扰电感获取该相上二次侧的输出电压的补偿系数，所述补偿系数用于对所述电子式互感器的二次侧实时的输出电压值进行补偿，以获取补偿电压值，所述补偿电压值与所述一次侧设备的实际电流值对应。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定每一相的罗氏线圈的互感系数，以及确定每一相对其它相的罗氏线圈的串扰电感包括：
在依次对其中一相的一次侧施加一个定量电流，并保持相应地其它两相的一次侧无流的情况下，获取各相二次侧输出的第一电压；
根据各第一电压确定每一相的罗氏线圈的互感系数，以及每一相对其它两相的罗氏线圈的串扰电感。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据如下公式确定每一相的罗氏线圈的互感系数，以及每一相对各所述基准相的罗氏线圈的串扰电感包括：
所述电子式互感器的三相分别为A相、B相以及C相，在对A相施加所述定量电流，并使B相和C相保持无流的情况下，
其中，MA表示A相的罗氏线圈的互感系数，MAtoB表示A相对B相的罗氏线圈的串扰电感，MAtoC表示A相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IA_pri表示A相的定量电流，f表示定量电流的频率，VA_sec表示A相的二次侧的第一电压，VB_sec表示B相的二次侧的第一电压，VC_sec表示C相的二次侧的第一电压；
在对B相施加所述定量电流，并使A相和C相保持无流的情况下，
其中，MB表示B相的罗氏线圈的互感系数，MBtoA表示B相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MBtoC表示B相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IB_pri表示B相的定量电流；
在对C相施加定量电流，且使A相和B相保持无流的情况下，
其中，MC表示C相的罗氏线圈的互感系数，MCtoA表示C相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MCtoB表示C相对B相的罗氏线圈的串扰电感，IC_pri表示C相的定量电流。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据每一相对应的所述互感系数和串扰电感获取该相上二次侧的输出电压的补偿系数包括：
在所述电子互感器正常工作的状态下，测量每一相的二次侧输出的第二电压，所述第二电压包括该相的罗氏线圈感应产生的感应电压以及其它两相对该相的串扰产生的串扰电压；
根据每一相的所述第二电压、所述互感系数和所述串扰电感确定每一相的二次侧的输出电压的补偿系数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据如下公式确定补偿系数矩阵D：
且N＝MA·MB·MC+MAtoC·MBtoA·MCtoB+MCtoA·MAtoB·MBtoC-MAtoC·MB·MCtoA-MA·MBtoC·MCtoB-MC·MAtoB·MBtoA。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，补偿系数用于根据如下公式确定补偿电压值：
其中，VA_comp表示A相的补偿电压值，VB_comp表示B相的补偿电压值，VC_comp表示C相的补偿电压值，VA_meas表示A相二次侧实时的输出电压值，VB_meas表示B相二次侧实时的输出电压值，VC_meas表示C相二次侧实时的输出电压值。
7.用于电子式互感器的方法，所述电子式互感器具有三相，每一相均具有一个罗氏线圈，所述电子式互感器用于将一个一次侧设备的电流转换成二次侧的电压，所述方法包括：
根据所述一次侧设备每一相的实时电流生成对应相的实时输出电压；
其特征在于，所述方法还包括：
根据预先确定的每一相的补偿系数，对每一相上的实时输出电压进行补偿，获取每一相对应的补偿电压值，所述补偿系数是根据每一相的罗氏线圈的互感系数以及每一相对其它相的罗氏线圈的串扰电感确定的；
向一个目标设备发送所述补偿电压值，所述补偿电压值与所述一次侧设备的实际电流值对应。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，补偿系数矩阵D为：
且N＝MA·MB·MC+MAtoC·MBtoA·MCtoB+MCtoA·MAtoB·MBtoC-MAtoC·MB·MCtoA-MA·MBtoC·MCtoB-MC·MAtoB·MBtoA；
其中，MA表示A相的罗氏线圈的互感系数，MAtoB表示A相对B相的罗氏线圈的串扰电感，MAtoC表示A相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IA_pri表示A相的定量电流，f表示定量电流的频率，VA_sec表示A相的二次侧的第一电压，VB_sec表示B相的二次侧的第一电压，VC_sec表示C相的二次侧的第一电压；
MB表示B相的罗氏线圈的互感系数，MBtoA表示B相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MBtoC表示B相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IB_pri表示B相的定量电流；
MC表示C相的罗氏线圈的互感系数，MCtoA表示C相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MCtoB表示C相对B相的罗氏线圈的串扰电感，IC_pri表示C相的定量电流。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据预先确定的每一相的补偿系数，对每一相上的实时输出电压值进行补偿，获取每一相对应的补偿电压值，包括：
其中，VA_comp表示A相的补偿电压值，VB_comp表示B相的补偿电压值，VC_comp表示C相的补偿电压值，VA_meas表示A相二次侧实时的输出电压，VB_meas表示B相二次侧实时的输出电压，VC_meas表示C相二次侧实时的输出电压值。
10.用于电子式互感器的装置，所述电子式互感器具有三相，每一相均具有一个罗氏线圈，所述电子式互感器用于将一个一次侧设备的电流转换成二次侧的电压，其特征在于，所述电子式互感器还包括：
一个第一确定单元，用于确定所述电子式互感器的每一相的罗氏线圈的互感系数，以及确定每一相对其它相的罗氏线圈的串扰电感；
一个第一获取单元，用于根据每一相对应的所述互感系数和串扰电感获取该相上二次侧的输出电压的补偿系数，所述补偿系数用于对所述电子式互感器的二次侧实时的输出电压值进行补偿，以获取补偿电压值，所述补偿电压值与一次侧的实际电流值对应。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元具体用于：
所述电子式互感器的三相分别为A相、B相以及C相，在对A相施加所述定量电流并使B相和C相保持无流的情况下，
其中，MA表示A相的罗氏线圈的互感系数，MAtoB表示A相对B相的罗氏线圈的串扰电感，MAtoC表示A相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IA_pri表示A相的定量电流，f表示定量电流的频率，VA_sec表示A相的二次侧的第一电压，VB_sec表示B相的二次侧的第一电压，VC_sec表示C相的二次侧的第一电压；
在对B相施加所述定量电流并使A相和C相保持无流的情况下，
其中，MB表示B相的罗氏线圈的互感系数，MBtoA表示B相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MBtoC表示B相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IB_pri表示B相的定量电流；
在对C相施加定量电流且使A相和B相保持无流的情况下，
其中，MC表示C相的罗氏线圈的互感系数，MCtoA表示C相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MCtoB表示C相对B相的罗氏线圈的串扰电感，IC_pri表示C相的定量电流。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一获取单元具体用于：
根据如下公式确定补偿系数矩阵D：
且N＝MA·MB·MC+MAtoC·MBtoA·MCtoB+MCtoA·MAtoB·MBtoC-MAtoC·MB·MCtoA-MA·MBtoC·MCtoB-MC·MAtoB·MBtoA。
13.电子式互感器，其具有三相，每一相均具有一个罗氏线圈，所述电子式互感器用于将一个一次侧设备的电流转换成二次侧的电压，所述电子式互感器包括：
一个生成单元，用于根据所述一次侧设备每一相的实时电流生成对应相的实时输出电压；
其特征在于，所述电子式互感器还包括：
一个补偿单元，用于根据预先确定的每一相的补偿系数，对每一相上的实时输出电压进行补偿，获取每一相对应的补偿电压值，所述补偿系数是根据每一相的罗氏线圈的互感系数以及每一相对其它相的罗氏线圈的串扰电感确定的；
一个发送单元，用于向一个目标设备发送所述补偿电压值，所述补偿电压值与所述一次侧设备的实际电流值对应。
14.根据权利要求13所述的电子式互感器，其特征在于，补偿系数矩阵D为：
且N＝MA·MB·MC+MAtoC·MBtoA·MCtoB+MCtoA·MAtoB·MBtoC-MAtoC·MB·MCtoA-MA·MBtoC·MCtoB-MC·MAtoB·MBtoA；
其中，MA表示A相的罗氏线圈的互感系数，MAtoB表示A相对B相的罗氏线圈的串扰电感，MAtoC表示A相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IA_pri表示A相的定量电流，f表示定量电流的频率，VA_sec表示A相的二次侧的第一电压，VB_sec表示B相的二次侧的第一电压，VC_sec表示C相的二次侧的第一电压；
MB表示B相的罗氏线圈的互感系数，MBtoA表示B相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MBtoC表示B相对C相的罗氏线圈的串扰电感，IB_pri表示B相的定量电流；
MC表示C相的罗氏线圈的互感系数，MCtoA表示C相对A相的罗氏线圈的串扰电感，MCtoB表示C相对B相的罗氏线圈的串扰电感，IC_pri表示C相的定量电流。
15.根据权利要求14所述的电子式互感器，其特征在于，所述补偿单元具体用于：
采用如下公式对每一相的实时输出电压进行补偿：
其中，VA_comp表示A相的补偿电压值，VB_comp表示B相的补偿电压值，VC_comp表示C相的补偿电压值，VA_meas表示A相二次侧实时的输出电压，VB_meas表示B相二次侧实时的输出电压，VC_meas表示C相二次侧实时的输出电压值。
16.用于电子式互感器的装置，所述电子式互感器具有三相，每一相均具有一个罗氏线圈，所述电子式互感器用于将一个一次侧设备的电流转换成二次侧的电压，其特征在于，所述装置包括：
至少一个存储器，其用于存储指令；
至少一个处理器，其用于根据所述存储器存储的指令执行根据权利要求1-6中任一项所述的用于电子式互感器的方法。
17.电子式互感器，所述电子式互感器具有三相，每一相均具有一个罗氏线圈，所述电子式互感器用于将一个一次侧设备的电流转换成二次侧的电压，其特征在于，所述装置包括：
至少一个存储器，其用于存储指令；
至少一个处理器，其用于根据所述存储器存储的指令执行根据权利要求7-9中任一项所述的用于电子式互感器的方法。
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