本發明涉及一種基于站內聯合測量的電子式電流互感器異常辨識方法，屬于數字化變電站
技術領域：
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背景技術：
：智能電網是我國電網發展的重要方向，智能變電站是智能電網建設的重要環節，是電網最為重要的基礎運行參量采集點、管控執行點和未來智能電網的支撐點，其發展建設直接影響到我國智能電網建設的總體水平。按照國家電網公司建設統一堅強智能電網的規劃，“十二五”期間我國將建設110kV及以上智能變電站6100座。數字式計量系統是智能變電站的重要組成部分，由電子式互感器、合并單元以及數字化電能表構成，其穩定性和可靠性關系到貿易結算的公平公正。隨著多座智能變電站的試點投運，已有大量電子式電流互感器得到了推廣與應用。電子式電流互感器是數字式計量系統的關鍵設備，其轉換精度、穩定度在整個計量系統誤差控制中起主導作用。但由于采用了新型傳感器和電子部件，仍然存在如下問題：電子式電流互感器在安裝運行前均已通過各類型式試驗，但在現場復雜環境下電子式電流互感器易受電磁環境、溫濕度、振動等外界因素影響；復雜環境下電子式電流互感器運行誤差超差或故障常在多種外界干擾源交叉作用下發生，僅僅通過短時單一加載干擾源的方法無法全面評估電子式電流互感器性能，缺乏多種典型干擾源下電子式電流互感器理論建模與試驗技術研究。此外，由于數字電能表的輸入基于IEC61850協議的網絡報文，諸如網絡沖擊、電源異常等都會對數字電能表造成較大的影響。因此，智能變電站內數字式計量系統普遍存在準確性、穩定性等問題，導致數字式計量系統尚不能獨立用于關口計量點的貿易結算。目前，有些智能變電站內采用傳統電能計量裝置和數字式計量裝置兩套系統并列運行的冗余設計方案，兩套系統對同一計量點互為比對測量，這種過渡模式明顯增大了建站成本，且不符合智能變電站的發展要求。綜上所述，新一代智能變電站的發展需要數字式計量系統的技術進步，智能變電站穩定安全的在線運行和數字式計量系統的長期誤差穩定性與可靠性息息相關。數字式計量系統的長期誤差穩定性、可靠性和計量可信度的提高，有助于提升數字式計量系統的水平，充分發揮其數字化、智能化技術優勢，為智能電網建設做好技術支撐，具有巨大的經濟效益與社會效益。因此，亟待解決上述問題。技術實現要素：為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于站內聯合測量的電子式電流互感器異常辨識方法。為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：基于站內聯合測量的電子式電流互感器異常辨識方法，包括以下步驟，步驟1，讀取同一間隔三相的電子式電流互感器的輸出電流iA、iB、iC；步驟2，在一定計算時間窗口內，計算三相電流iA、iB、iC的各次諧波；步驟3，在時間尺度上對比各相電流的各次諧波；步驟4，如果發現某相的電流諧波出現持續異常，則判定該相上的電子式電流互感器有可能發生異常，否則返回到步驟2。所述電子式電流互感器的輸出電流為離散值。定義計算時間窗口為N個共頻周期，三相電流iA、iB、iC的各次諧波計算公式為，Fi[:]＝FFT(ix[:])fi[j]＝(j-1)×fs/Nsix(m)＝Fi(m×50×Ns/fs+1)其中，Ns為參與本次快速傅里葉變換的某相電流序列的樣本數量，Ns＝fs/50×N，fs為電子式電流互感器的采樣頻率，j為整數，j＝1,2,…,Ns，FFT為快速傅里葉變換運算，ix[:]為維度是Ns的參與本次快速傅里葉變換的某相電流序列，Fi[:]為維度是Ns的某相電流經過FFT后的電流幅值結果序列，fi[j]為實際頻率結果序列，ix(m)為某相電流的m次諧波分量大小。時間尺度范圍為T，則在T時間內存在組各相電流諧波。辨識電子式電流互感器異常的方法為，如果在T時間內的組各相電流諧波均滿足|KAB(m)-1|＜0.2、|KBC(m)-1|＜0.2，則各相電子式電流互感器運行正常；其中，為A相電流的m次諧波分量與B相電流的m次諧波分量的諧波比率，為B相電流的m次諧波分量與C相電流的m次諧波分量的諧波比率；如果在T時間內的有超過S組各相電流諧波均滿足|KAB(m)-1|＞0.2、|KBC(m)-1|＜0.2，則判定A相上的電子式電流互感器可能發生異常，其中，如果在T時間內的有超過S組各相電流諧波均滿足|KAB(m)-1|＜0.2、|KBC(m)-1|＞0.2，則判定C相上的電子式電流互感器可能發生異常；如果在T時間內的有超過S組各相電流諧波均滿足|KAB(m)-1|＞0.2、|KBC(m)-1|＞0.2，則判定B相上的電子式電流互感器可能發生異常。本發明所達到的有益效果：本發明在不添加任何設備的前提下，能夠準確辨識電子式電流互感器的異常狀態，為復雜運行環境下的數字式計量系統長期誤差穩定性、可靠性評估提供方法支撐，最終促進新一代智能變電站的發展以及數字式計量系統的技術進步和推廣應用。附圖說明圖1為本發明的流程圖。具體實施方式下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。如圖1所示，基于站內聯合測量的電子式電流互感器異常辨識方法，包括以下步驟：步驟1，讀取同一間隔三相的電子式電流互感器的輸出電流iA、iB、iC。電子式電流互感器的輸出電流為離散值，采樣頻率范圍為fs＝1kHz～4kHz。步驟2，在一定計算時間窗口內，計算三相電流iA、iB、iC的各次諧波。定義計算時間窗口為N個共頻周期，N取值范圍為50～100，三相電流iA、iB、iC的各次諧波計算公式為：Fi[:]＝FFT(ix[:])fi[j]＝(j-1)×fs/Nsix(m)＝Fi(m×50×Ns/fs+1)其中，Ns為參與本次快速傅里葉變換的某相電流序列的樣本數量，Ns＝fs/50×N，j為整數，j＝1,2,…,Ns，FFT為快速傅里葉變換運算，ix[:]為維度是Ns的參與本次快速傅里葉變換的某相電流序列，Fi[:]為維度是Ns的某相電流經過FFT后的電流幅值結果序列，fi[j]為實際頻率結果序列，ix(m)為某相電流的m次諧波分量大小，m＝1，3，5。步驟3，在時間尺度上對比各相電流的各次諧波。時間尺度范圍為T，T＝(10min×60)秒～(30min×60)秒，則在T時間內存在組各相電流諧波。步驟4，如果發現某相的電流諧波出現持續異常，則判定該相上的電子式電流互感器有可能發生異常，否則返回到步驟2。辨識電子式電流互感器異常的方法為：1、如果在T時間內的組各相電流諧波均滿足|KAB(m)-1|＜0.2、|KBC(m)-1|＜0.2，則各相電子式電流互感器運行正常；其中，為A相電流的m次諧波分量與B相電流的m次諧波分量的諧波比率，為B相電流的m次諧波分量與C相電流的m次諧波分量的諧波比率。2、如果在T時間內的有超過S組各相電流諧波均滿足|KAB(m)-1|＞0.2、|KBC(m)-1|＜0.2，則判定A相上的電子式電流互感器可能發生異常，其中，S一般取值為3、如果在T時間內的有超過S組各相電流諧波均滿足|KAB(m)-1|＜0.2、|KBC(m)-1|＞0.2，則判定C相上的電子式電流互感器可能發生異常。4、如果在T時間內的有超過S組各相電流諧波均滿足|KAB(m)-1|＞0.2、|KBC(m)-1|＞0.2，則判定B相上的電子式電流互感器可能發生異常。舉以下例子進一步說明上述方法：定義電子式電流互感器的采樣頻率fs＝2kHz，計算時間窗口為100個共頻周期，Ns＝4000，T＝(30min×60)秒，在T時間內存在900組各相電流諧波，S＝450，如表一和表二所示，為30min內各次諧波比率兩種情況統計表。表一30min內各次諧波比率第一種情況統計表m135|KAB(m)-1|＜0.2900900900|KAB(m)-1|＞0.2000|KBC(m)-1|＜0.2900900900|KBC(m)-1|＞0.2000從表一可以看出，在時間30min內各次諧波比率的900組數據均滿足|KAB(m)-1|＜0.2、|KBC(m)-1|＜0.2，則判定各相電子式電流互感器運行正常。表二30min內各次諧波比率第二種情況統計表m135|KAB(m)-1|＜0.2179182177|KAB(m)-1|＞0.2721718723|KBC(m)-1|＜0.2202199204|KBC(m)-1|＞0.2698701696從表二可以看出，在時間30min內各次諧波比率約有200組數據均滿足|KAB(m)-1|＜0.2、|KBC(m)-1|＜0.2，另有700組左右滿足|KAB(m)-1|＞0.2、|KBC(m)-1|＞0.2，則可判定B相上的電子式電流互感器可能發生異常。上述方法在不添加任何設備的前提下，能夠準確辨識電子式電流互感器的異常狀態，為復雜運行環境下的數字式計量系統長期誤差穩定性、可靠性評估提供方法支撐，最終促進新一代智能變電站的發展以及數字式計量系統的技術進步和推廣應用。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本
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的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發明的保護范圍。當前第1頁1 2 3