[发明专利]一种直流偏磁条件下电流互感器工作点检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及直流偏磁条件下确定电流互感器工作点的数值计算方法，包括电流互感器铁芯磁通的计算算法、电流互感器工作点检测系统平台两个方面内容,属于电力自动化技术领域。

背景技术

高压直流输电系统单极大地回线方式运行或太阳磁暴等可能形成大地直流电位的分布，使直流电流从中性点直接接地的变压器进入交流电网中，导致交流系统的电流互感器产生直流偏磁，直流偏磁可能加速电流互感器的保护，且偏磁电流越大电流互感器饱和越快。

直流偏磁对电流互感器的影响研究主要集中在直流偏磁条件下电流互感器保护对差动保护的影响以及直流偏磁与电流互感器饱和特性之间的关系等方面。研究认为，正常情况下，较小的励磁电流能够产生额定工作磁通，此时若有一定量的直流进入电流互感器，所产生的直流磁通远大于额定磁通，如果这两部分磁通直接叠加，则会使主磁通向一个方向大大偏移，造成铁芯高度饱和、励磁电流严重畸变。对于电流互感器直流偏磁现象，很容易产生的一种误解是：直流偏磁下电流互感器的磁通等于进入电流互感器的直流电流产生的直流磁通直接与原来交流磁通直接叠加，产生直流偏磁效应。而事实并非如此，分析研究表明由于电流互感器铁芯磁化特性的非线性，使在电流互感器一次流过交流负荷电流时，若同时产生直流偏磁电流，该直流电流最终会全部用于铁芯励磁；直流偏磁时的铁芯磁通不等于电流互感器在一次交流负荷电流单独作用时的铁芯交流磁通与直流电流单独励磁时直流磁通的直接叠加；相同一次负荷电流时，不同偏磁直流电流会使铁芯中的交流磁通不同；且不同一次负荷电流时，相同的直流电流在铁性中会产生不同直流磁通。因此，利用数据算法进行直流偏磁条件电流互感器工作点自动检测、铁芯磁通及励磁电流确定等已成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种直流偏磁条件下确定电流互感器工作点数值计算方法，用于计算确定直流偏磁条件下电流互感器铁芯交流磁通及直流磁通的大小、励磁电流的大小、交流励磁电流及直流励磁电流的大小、电流互感器二次电流等与电流互感器运行点有关的特征量。

为解决上述技术问题,本发明提供一种直流偏磁条件下电流互感器工作点检测方

法,其特征在于,包括以下步骤:

1)设变量k＝1，ξ为门槛值，设直流磁通初始值直流励磁电流初始值i_μdc,0＝0.0；

2)在已知的交流磁通上叠加任意一个直流磁通t为时间变量，直流磁通利用电流互感器铁性励磁特性曲线ψ＝f(i_μ)来确定,i_μ为励磁电流，取直流磁通

3)得到总磁通

4)利用电流互感器铁芯励磁特性曲线ψ＝f(i_μ)，计算出总磁通对应的励磁电流瞬时值i_μ，k(t)，计算励磁电流瞬时值i_μ，k(t)在一个周波内平均直流励磁电流i_μdc,k，

iμdc,k=1T∫Tiμ,k(τ)dτ]]>

其中，T为工频周期（20ms），τ为积分变量；

5)比较平均直流励磁电流i_μdc,k与叠加直流电流i_DC，如果|i_μdc，k-i_DC|＜ξ，转步骤

6）；否则转步骤7）；

6)利用割线法计算直流磁通

其中，sign(·)为符号函数，即，x＜0时sign(x)＝-1，x＝0时sign(x)＝0，x＞0时sign(x)＝1，x为变量，为铁芯饱和磁通，K≥1.0为系数；并令k＝k+1，转步骤2）；

7)停止迭代，则直流偏磁情况下

直流磁通