電流互感器斷線檢測(cè)方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例中提出了一種電流互感器斷線檢測(cè)方法和裝置。該CT斷線檢測(cè)方法包括：對(duì)在相鄰第一時(shí)間窗和第二時(shí)間窗內(nèi)的電流采樣值進(jìn)行積分，所述電流采樣值是通過對(duì)電流互感器的輸出進(jìn)行采樣得到的，由此得到對(duì)應(yīng)第一時(shí)間窗的第一積分值和對(duì)應(yīng)第二時(shí)間窗的第二積分值，其中，第一、第二時(shí)間窗的大小相等且時(shí)間窗寬度小于采樣電流的1/2周波；將第一積分值除以第二積分值，得到第一商值；判斷所述第一商值是否滿足斷線判據(jù)，如果滿足，則判斷為出現(xiàn)了電流互感器斷線。其中，所述第一、第二時(shí)間窗寬度優(yōu)選為采樣電流的1/4周波。
【專利說明】電流互感器斷線檢測(cè)方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及繼電保護(hù)領(lǐng)域，特別涉及一種電流互感器(CT)斷線檢測(cè)方法，CT斷線檢測(cè)裝置以及包括CT斷線檢測(cè)裝置的繼電保護(hù)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]電流互感器(CT)在電力系統(tǒng)中通常用作電流監(jiān)測(cè)器件。CT可以用于檢測(cè)供電線路上的電流大小，以供后續(xù)的保護(hù)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)或測(cè)量之用。通常，在二次側(cè)，CT輸出的檢測(cè)電流通過線路輸送到保護(hù)設(shè)備，保護(hù)設(shè)備對(duì)CT的輸出進(jìn)行采樣，并根據(jù)采樣結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。這里，如果連接CT輸出和保護(hù)設(shè)備的線路發(fā)生故障(例如斷線)，則相關(guān)的保護(hù)設(shè)備會(huì)誤判為供電線路故障而執(zhí)行相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作，例如跳閘。這就造成了電力系統(tǒng)誤操作。[0003]為了避免這種CT斷線導(dǎo)致的誤操作，業(yè)界提出了多種CT斷線檢測(cè)方法。針對(duì)不同的保護(hù)類型，也可采用不同的CT斷線判據(jù)。
[0004]一種常用于保護(hù)時(shí)限要求最短的差動(dòng)保護(hù)的檢測(cè)CT斷線判據(jù)包括斷線檢測(cè)啟動(dòng)判據(jù)和CT斷線確認(rèn)判據(jù)兩部分。斷線檢測(cè)啟動(dòng)判據(jù)為:僅在三相電流中的每一個(gè)相電流均大于0.2In (其中In為正常情況下的電流大小)而且線路兩側(cè)相電流之差均小于0.1In時(shí)才啟動(dòng)CT斷線檢測(cè)。換言之，這種方法僅在主線路上有電且無(wú)故障時(shí)才檢測(cè)CT斷。CT斷線確認(rèn)判據(jù)為:僅在三相電流中的任一個(gè)相電流小于0.061?而且線路兩側(cè)相電流之差大于
0.151?時(shí)才確認(rèn)發(fā)生了 CT斷線。這種方法需要在每次檢測(cè)時(shí)計(jì)算In，而In的計(jì)算通常需要20ms，其大體與差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)時(shí)限要求相當(dāng)。
[0005]一種常用于距離保護(hù)中的CT斷線判據(jù)為:如果任一相電流小于0.04In、且至少有一相電流不變、并且最大相電流小于1.2In，則確認(rèn)為CT斷線。這種方法為了將CT斷線和一次側(cè)主電纜斷路區(qū)分開來(lái)而增加了判斷條件。但是，在電力系統(tǒng)因存在兩個(gè)或多個(gè)電源而出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象時(shí)，該檢測(cè)方法會(huì)因系統(tǒng)振蕩(即不存在不變的相電流)而無(wú)法識(shí)別出CT斷線。
[0006]另一種常見的CT斷線判據(jù)是依賴于零序電壓和零序電流的檢測(cè)方法。具體地，該CT檢測(cè)方法在零序電流Ιο?！惦娏鲉?dòng)門檻且零序電壓Uttoa-(電壓?jiǎn)?dòng)門檻時(shí)判斷出現(xiàn)了 CT斷線。這種檢測(cè)方法的應(yīng)用范圍較窄，且由于其依賴零序電壓，受到負(fù)荷的影響，所以發(fā)生拒動(dòng)的可能性相對(duì)較高。
[0007]鑒于現(xiàn)有的CT斷線檢測(cè)方法具有如上缺陷，現(xiàn)有技術(shù)中尚需一種判斷簡(jiǎn)便且可靠性較高的CT斷線檢測(cè)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，在本發(fā)明的實(shí)施例中提出了一種CT斷線檢測(cè)方法和裝置。采用這種方法和裝置的一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于計(jì)算方法簡(jiǎn)便，從而得以在較短的時(shí)間內(nèi)確認(rèn)是否發(fā)生了 CT斷線，另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于不受系統(tǒng)振蕩或不平衡負(fù)荷的影響。[0009]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的CT斷線檢測(cè)方法包括:對(duì)在相鄰第一時(shí)間窗和第二時(shí)間窗內(nèi)的電流采樣值進(jìn)行積分，所述電流采樣值是通過對(duì)電流互感器的輸出進(jìn)行采樣得到的，由此得到對(duì)應(yīng)第一時(shí)間窗的第一積分值和對(duì)應(yīng)第二時(shí)間窗的第二積分值，其中，第一、第二時(shí)間窗的大小相等且時(shí)間窗寬度小于采樣電流的1/2周波；將第一積分值除以第二積分值，得到第一商值；判斷所述第一商值是否滿足斷線判據(jù)，如果滿足，則判斷為出現(xiàn)了電流互感器斷線。其中，所述第一、第二時(shí)間窗寬度優(yōu)選為采樣電流的1/4周波。
[0010]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，所述判斷步驟包括:判斷所述第一商值(Q)是否大于第一閾值(P)，如果大于，則判斷為出現(xiàn)了電流互感器斷線，其中所述第一閾值(P)大于約6，更為優(yōu)選地所述第一閾值為10-20。
[0011]根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，所述判斷步驟包括:判斷所述第一商值是否大于第二閾值，其中所述第二閾值小于所述第一閾值且大于一個(gè)理想最大商值，該理想最大商值為理想采樣電流波形下相鄰第一、第二時(shí)間窗內(nèi)積分值之商的最大值；以及如果所述第一商值大于所述第二閾值，則所述檢測(cè)方法還包括:獲取在所述第二時(shí)間窗之前的前一個(gè)過零采樣點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)；獲取所述第二時(shí)間窗內(nèi)的每個(gè)電流采樣點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)，并從中得到各個(gè)導(dǎo)數(shù)中的最大值；判斷所述導(dǎo)數(shù)最大值是否超過第三閾值，該第三閾值大約為所述前一個(gè)過零采樣點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)，如果判斷結(jié)果為超過，則判斷為出現(xiàn)了電流互感器斷線。其中，優(yōu)選地，所述第二閾值(q)為大約2。更為優(yōu)選地，其中所述第二閾值(q)為n*l.963，其中η為1.2^1.3。另外，所述第三閾值優(yōu)選為n*Kzero_befOTe，其中η為1.2~1.3。
[0012]根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，所述積分步驟包括:對(duì)于所述第一時(shí)間窗和第二時(shí)間窗中的每一個(gè)，獲取在該時(shí)間窗內(nèi)的每一個(gè)電流米樣值；累積所述時(shí)間窗內(nèi)的所有電流米樣值，得到與該時(shí)間窗對(duì)應(yīng)的所述積分值。
[0013]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的CT斷線檢測(cè)裝置包括:積分模塊，用于分別積分相鄰的第一時(shí)間窗和第二時(shí)間窗內(nèi)的電流米樣值，所述電流米樣值是通過對(duì)電流互感器的輸出進(jìn)行米樣得到的，由此得到對(duì)應(yīng)第 一時(shí)間窗的第一積分值和對(duì)應(yīng)第二時(shí)間窗的第二積分值，其中，第一、第二時(shí)間窗的大小相等且時(shí)間窗寬度小于采樣電流的1/2周波；求商模塊，用于將第一積分值除以第二積分值，得到第一商值；判斷模塊，判斷所述第一商值是否滿足斷線判據(jù)，如果滿足，則判斷為出現(xiàn)了電流互感器斷線。優(yōu)選地，所述第一、第二時(shí)間窗寬度為采樣電流的1/4周波。
[0014]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，所述判斷模塊包括:第一判斷模塊，用于判斷所述第一商值是否大于第一閾值，如果大于，則判斷為出現(xiàn)了電流互感器斷線，其中所述第一閾值大于約6。
[0015]根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例，其中，所述判斷模塊還包括:第二判斷模塊，判斷所述第一商值是否大于第二閾值，其中所述第二閾值小于所述第一閾值且大于一個(gè)理想最大商值，該理想最大商值為理想采樣電流波形下相鄰第一、第二時(shí)間窗內(nèi)積分值之商的最大值；以及求導(dǎo)模塊，用于獲取在所述第二時(shí)間窗之前的前一個(gè)過零采樣點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)，以及獲取所述第二時(shí)間窗內(nèi)的每個(gè)電流采樣點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)，并從中得到各個(gè)導(dǎo)數(shù)中的最大值；第三判斷模塊，用于判斷所述導(dǎo)數(shù)最大值是否超過第三閾值，該第三閾值為大約所述前一個(gè)過零采樣點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)；邏輯單元，如果第二判斷模塊和第三判斷模塊的判斷結(jié)果為超過，則判斷為出現(xiàn)了電流互感器斷線。優(yōu)選地，所述積分模塊為求和模塊，用于累加相應(yīng)時(shí)間窗內(nèi)的電流采樣值。
[0016]在本發(fā)明另一實(shí)施例中還提出了一種繼電保護(hù)設(shè)備，其包括上述的檢測(cè)裝置。
[0017]在本發(fā)明另一實(shí)施例中還提出了 一種機(jī)器(如計(jì)算機(jī))可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)用于使一機(jī)器執(zhí)行任一上述的檢測(cè)方法的指令。此外，還提出了一種計(jì)算機(jī)程序，其包含可以執(zhí)行以上任一所述檢測(cè)方法的計(jì)算機(jī)可讀指令。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例中所提出的CT斷線檢測(cè)方法和檢測(cè)裝置既不依賴于差動(dòng)電流信號(hào)也不依賴于零序電壓，所以它可以用在差動(dòng)保護(hù)、距離保護(hù)和電流保護(hù)裝置中。而且，由于本發(fā)明實(shí)施例中所采用的檢測(cè)方法計(jì)算量小，因而能夠在幾個(gè)毫秒內(nèi)判斷出CT是否斷線，相對(duì)于現(xiàn)有的基于傅里葉變換的算法具有明顯的反應(yīng)速度快的優(yōu)勢(shì)。此外，由于本發(fā)明實(shí)施例中提出的檢測(cè)算法并不是單純依賴某相電流是否穩(wěn)定來(lái)判斷CT斷線，因而這種判斷方法不受系統(tǒng)振蕩或不平衡負(fù)載的影響，從而判斷的可靠性高。再者，本發(fā)明實(shí)施例中提出的檢測(cè)方法可以針對(duì)單獨(dú)的每相電流進(jìn)行檢測(cè)，也可以用于多相電流的同時(shí)檢測(cè)，因而應(yīng)用范圍寬，靈活方便。另外，本發(fā)明實(shí)施例中提出的方法充分考慮了CT過零點(diǎn)斷線的情況，因而即使發(fā)生CT過零點(diǎn)斷線，仍能可靠工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]本發(fā)明的目的、特點(diǎn)、特征和優(yōu)點(diǎn)通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述將變得更加顯而易見。其中:
[0020]圖1示出了一種CT輸出電流的理想的采樣波形；
[0021]圖2A示出了對(duì)CT采樣值取絕對(duì)值后相鄰兩個(gè)1/4周波掃描CT的采樣波形的情況；；
[0022]圖2B和圖2C示例性地示出了對(duì)采樣值取絕對(duì)值后在非過零點(diǎn)和過零點(diǎn)發(fā)生CT斷線的采樣波形；
[0023]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的CT斷線檢測(cè)方法的流程圖；
[0024]圖4A和圖4B分別示出了針對(duì)圖2B和圖2C兩種斷線情況的檢測(cè)結(jié)果；
[0025]圖5示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的CT斷線的判斷過程；
[0026]圖6A和圖6B示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的CT斷線檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了能夠快速地判斷出是否出現(xiàn)CT斷線，本發(fā)明的以下實(shí)施例中提出了通過比較相鄰的兩個(gè)時(shí)間窗(即部分周波)內(nèi)的采樣點(diǎn)的積分值來(lái)判斷CT是否斷線的方法，其中每個(gè)時(shí)間窗小于1/2周波，例如優(yōu)選1/4周波。以下雖然以兩個(gè)連續(xù)的1/4周波的時(shí)間窗為例來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是兩個(gè)相鄰的時(shí)間窗的大小可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，在足以區(qū)分主線路電纜斷線和CT斷線的條件下，可將每個(gè)時(shí)間窗的寬度適度擴(kuò)大或縮小，例如采用兩個(gè)連續(xù)的1/5周波或2/7周波等。以下將結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明提出的CT斷線檢測(cè)方法的具體實(shí)施例。
[0028]圖1示例性地示出了電力系統(tǒng)中對(duì)一相交流電流采樣后得到的理想波形。在圖1所示的例子中，假定每個(gè)周波采樣20個(gè)點(diǎn)。如果電力系統(tǒng)的頻率為50Hz，則采樣頻率將是IKHz,即采樣間隔為1ms。當(dāng)然，在實(shí)際的頻率跟蹤系統(tǒng)中，電流采樣頻率可以自適應(yīng)地隨電力系統(tǒng)的頻率變化，而非固定在圖1示出的頻率上。
[0029]圖1所示的理想波形為正弦波。在圖1所示的例子中，一個(gè)周波的第I個(gè)采樣點(diǎn)從過零點(diǎn)開始起算，至該周波結(jié)束的過零點(diǎn)即第21個(gè)采樣點(diǎn)結(jié)束。圖1中示例性地示出了相鄰的兩個(gè)周波，即第1~41采樣點(diǎn)，其中第1、11、21和31點(diǎn)均為過零點(diǎn)。實(shí)際上，電流波形的一個(gè)周波可以從任意一個(gè)采樣點(diǎn)起算，直至自起算點(diǎn)開始的第21個(gè)采樣點(diǎn)結(jié)束。
[0030]理論上，CT斷線可以發(fā)生在例如圖1所示的一個(gè)周波中的任意一處。也就是說，CT斷線可以發(fā)生在非過零點(diǎn)，也可發(fā)生在過零點(diǎn)。圖2k~2C示出了未發(fā)生CT斷線以及發(fā)生CT斷線的電流采樣的波形圖，其中圖2A~2C中僅僅考慮了電流幅值的大小，因而將原本負(fù)半軸的電流波形搬移到正半軸。
[0031]圖2A示出了沒有出現(xiàn)CT斷線時(shí)的電流波形。如圖2A所示，在CT線路正常時(shí)，如果比較相鄰兩個(gè)1/4周波內(nèi)電流采樣值的積分，則不難發(fā)現(xiàn)相鄰兩個(gè)1/4周波的積分值相差無(wú)幾。例如，按照?qǐng)D2A所示，如果逐個(gè)采樣點(diǎn)掃描相鄰的兩個(gè)1/4周波內(nèi)電流采樣值的積分，則可見在理想波形下相鄰兩個(gè)1/4周波內(nèi)電流采樣值的積分最大相差一倍，即對(duì)于圖2A所示情形，一個(gè)1/4周波的積分值是后一個(gè)1/4周波的積分值的最大約1.963倍。
[0032]圖2B和圖2C分別示出了在非過零點(diǎn)斷線以及在過零點(diǎn)斷線的兩種CT斷線情況。在圖2A中，假定CT斷線發(fā)生在非過零點(diǎn)，例如第24個(gè)采樣點(diǎn)之后出現(xiàn)斷線，由此自第25個(gè)采樣點(diǎn)起的后續(xù)所有采樣點(diǎn)的值均為零。在圖2B中，假定CT斷線發(fā)生在過零點(diǎn)，例如第21個(gè)采樣點(diǎn)，由此自第22個(gè)采樣點(diǎn)起的后續(xù)所有采樣點(diǎn)的值均為零。
[0033]由圖2B和圖2C所示出的CT斷線情況可見，當(dāng)CT斷線后，電流采樣值會(huì)迅速下降為零，例如在圖2A和2B的例子中一旦CT斷線發(fā)生則下一個(gè)采樣值就變?yōu)榱?。然而，?duì)于一般的主線路電纜斷路而言，由于一次側(cè)分布電容、分布電感的存在，即使主線路斷路，電流也會(huì)經(jīng)過一個(gè)相對(duì)較慢的過程衰減為零，這一過程一般大于1/4周波。因而，本發(fā)明的發(fā)明人提出優(yōu)選地如果比較前后兩個(gè)相鄰的1/4周波`內(nèi)采樣值的積分，即可判斷出是否發(fā)生了 CT斷線。
[0034]圖3示例性地示出了一種基于上述思想的CT斷線檢測(cè)方法。在圖3所示的實(shí)施例中，檢測(cè)流程從步驟S310開始。在步驟S310中，首先計(jì)算相鄰兩個(gè)1/4周波(即，第一 1/4周波和第二 1/4周波)內(nèi)采樣值的積分，從而得到兩個(gè)積分值SI和S2，其中積分值SI對(duì)應(yīng)于第一 1/4周波，積分值S2對(duì)應(yīng)于第二 1/4周波。進(jìn)而，在步驟S320中，用SI除以S2，得到一個(gè)商值Q。在步驟S330中，將商值Q與預(yù)定的閾值判斷條件進(jìn)行比較，如果比較結(jié)果為商值Q滿足該判斷條件，則在步驟S350中判斷為CT斷線，否則流程進(jìn)入到步驟S340，即向后移動(dòng)這兩個(gè)1/4周波時(shí)間窗，然后回到步驟S310，繼續(xù)對(duì)后續(xù)的采樣點(diǎn)重復(fù)執(zhí)行該檢測(cè)方法。
[0035]在圖3所示的流程中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以結(jié)合CT斷線的特性在步驟S330中采用多種不同的判據(jù)來(lái)判斷CT是否斷線。例如，在步驟S330中，判斷商值Q是否大于一個(gè)較大的預(yù)定閾值P，例如P可以是遠(yuǎn)大于2的數(shù)(鑒于理想波形下商值Q最大約為1.963)，優(yōu)選地P大于6，更為優(yōu)選地P大約在10-20的范圍內(nèi)。
[0036]圖4Α-4Β示出了 ρ=12時(shí)檢測(cè)方法的實(shí)現(xiàn)情況。圖4Α所示的斷線情況與圖2Β相同，即斷線發(fā)生在非過零點(diǎn)。如圖4Α所示，相鄰的兩個(gè)1/4周波檢測(cè)窗口依次掃描采樣點(diǎn)。起始點(diǎn)從第I采樣點(diǎn)開始，按照步驟S310，首先計(jì)算包括第一 1/4周波內(nèi)(前5個(gè)采樣間隔)采樣點(diǎn)的積分值SI (也就是圖中第一 1/4周波的面積)，并計(jì)算包括第二 1/4周波內(nèi)采樣點(diǎn)的積分值S2 (也就是圖中第二 1/4周波的面積)。然后，在步驟S320中計(jì)算Q=S1/S2。進(jìn)而，在步驟S330-1中，判斷Q是否大于P (p=12)。在起始位置，顯然Q=l，Q小于P。然后，兩個(gè)1/4周波時(shí)間窗口向后移動(dòng)一個(gè)采樣間隔，即第一 1/4周波的起始點(diǎn)從第2點(diǎn)開始，并重復(fù)執(zhí)行步驟S310、S320和S330-1。當(dāng)兩個(gè)1/4周波的檢測(cè)窗口移動(dòng)到如圖4A所示的位置A時(shí)，可以計(jì)算出Q大約為3.2，其已經(jīng)大于正常的最大值1.963。當(dāng)兩個(gè)1/4周波的時(shí)間窗口從位置A向后再移動(dòng)一個(gè)采樣間隔時(shí)，可以計(jì)算出Q已經(jīng)趨于無(wú)窮，這時(shí)Q遠(yuǎn)超過12，由此可在第30點(diǎn)判斷出CT出現(xiàn)了斷線，僅在6ms內(nèi)識(shí)別出CT斷線。
[0037]圖4B所示的斷線情況與圖2C相同，即斷線發(fā)生在過零點(diǎn)。按照如上所述過程，用相鄰的兩個(gè)1/4周波時(shí)間窗口逐點(diǎn)掃描采樣值。當(dāng)兩個(gè)1/4周波的時(shí)間窗口移動(dòng)到圖4B所示的位置B時(shí)，可以計(jì)算出Q大約為14，故Q大于12，由此可在第25點(diǎn)判斷出CT出現(xiàn)了斷線，即僅在5ms內(nèi)識(shí)別出CT斷線。
[0038]在另一個(gè)實(shí)施例中，為了便于判斷出在非過零點(diǎn)出現(xiàn)斷線的情況，步驟S330進(jìn)一步包括如圖5所示的步驟。具體地，如圖5所示，當(dāng)在步驟S330-1中發(fā)現(xiàn)計(jì)算出的Q不大于P時(shí)，進(jìn)一步執(zhí)行步驟S530-2，即，判斷Q是否大于另一個(gè)預(yù)定閾值q。該預(yù)定閾值q是一個(gè)小于閾值P但大于1.963的值，例如q可以大約為2。更為優(yōu)選地，q=n*l.963，其中η為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)的遲滯系數(shù)，優(yōu)選為1.2~1.3，用于防止判斷結(jié)果在閾值附近反復(fù)跳變。與此同時(shí)，或者在步驟S530-2之前或之后，在步驟S530-3中，進(jìn)一步計(jì)算當(dāng)前第二 1/4周波內(nèi)各個(gè)采樣點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)Kx(或者，采樣點(diǎn)的斜率)，并且獲取在該第二 1/4周波之前的上一個(gè)過零點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)Kzero-before0然后，在步驟S530-4中判斷在第二 1/4周波內(nèi)是否存在至少一個(gè)Kx，其滿足Kx>Kzero_before。更為優(yōu)選地，判斷是否存在至少一個(gè)Kx,其滿足Kx>n*Kzero_before,其中η為經(jīng)驗(yàn)值，優(yōu)選為η=1.2^1.3。如果在步驟S530-4和步驟S530-2中判斷結(jié)果均為是，則表明出現(xiàn)了 CT斷線，否則判斷為正常，繼續(xù)執(zhí)行步驟S340。
[0039]圖5所示的方法同樣可以應(yīng)用到圖4Α所示的斷線情況。如圖4Α所示，當(dāng)兩個(gè)1/4周波移動(dòng)到圖4Α所示的位置A時(shí)，在步驟S320計(jì)算出的Q值為大約3.2，在步驟S330-1判斷出Q不大于閾值P，進(jìn)而在步驟S530-2判斷出Q大于閾值q，q=l.3*1.963=2.55，這里經(jīng)驗(yàn)值η選取為1.3。然后，在步驟S530-3中，獲取前一個(gè)過零點(diǎn)(即第21點(diǎn))的導(dǎo)數(shù)(例如，斜率)，并計(jì)算第二 1/4周波內(nèi)的各采樣點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)(例如，斜率)。繼而在步驟S530-4中判斷出第25點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)(例如，斜率)大于第21點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)。由此，步驟S530-4的判斷結(jié)果為是。最后，由于發(fā)現(xiàn)步驟S530-2和步驟S530-4的判斷結(jié)果均為是，由此判斷出發(fā)生了 CT斷線。這樣，在第29點(diǎn)即可檢測(cè)出CT斷線，即僅在5ms內(nèi)識(shí)別出CT斷線。
[0040]以上圖3和圖5中示出的積分步驟還可以采用求和方式來(lái)替代。例如對(duì)于第一1/4周波或第二 1/4周波，獲取在該1/4周波內(nèi)的每一個(gè)電流采樣值，然后累積該1/4周波內(nèi)的所有電流采樣值，得到與該1/4周波對(duì)應(yīng)的積分值。這樣，計(jì)算量可以進(jìn)一步降低。[0041 ] 以上圖3和圖5所示的方法可以用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者采用軟硬件相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)。圖6A和圖6B示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的硬件結(jié)構(gòu)框圖。
[0042]如圖6A所示，用于實(shí)現(xiàn)CT斷線檢測(cè)的設(shè)備包括:積分模塊610、求商模塊620和判斷模塊630。積分模塊610用于分別在相鄰的時(shí)間窗(例如第一 1/4周波和第二 1/4周波)內(nèi)對(duì)該電流互感器輸出的電流采樣點(diǎn)的值進(jìn)行積分，并由此得到對(duì)應(yīng)第一 1/4周波的第一積分值SI和對(duì)應(yīng)第二 1/4周波的第二積分值S2。求商模塊620，用于將第一積分值SI除以第二積分值S2，得到第一商值Q。判斷模塊630，用于判斷所述第一商值是否滿足斷線判據(jù)，如果滿足，則判斷為出現(xiàn)了電流互感器斷線。
[0043]圖6B具體示出了判斷模塊的一種優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式模塊630-1。如圖6B所示，判斷模塊630包括第一判斷模塊631,其判斷第一商值Q是否大于第一閾值P,如果大于則表不斷線，并將判斷結(jié)果遞送給OR (或)邏輯單元636，其中第一閾值P例如大于6，優(yōu)選地大于10，或更為優(yōu)選地P為10-20。
[0044]優(yōu)選地，判斷模塊630還可包括第二判斷模塊632判斷第一商值Q是否大于第二閾值P，其中第二閾值q小于第一閾值Q但大于理想波形下Q值的最大值。優(yōu)選地，9=11*1.963，其中11=1.2~1.3。第二判斷模塊632的判斷結(jié)果送入AND (與)邏輯單元635。求導(dǎo)模塊633獲取第二 1/4周波內(nèi)的每個(gè)電流采樣點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)(或斜率)，并從中得到各個(gè)導(dǎo)數(shù)(或斜率)中的最大值，同時(shí)獲取在第二 1/4周波之前的前一個(gè)過零電流采樣點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)Kzer0_bef0reO第三判斷模塊634判斷所述導(dǎo)數(shù)最大值是否超過第三閾值，該第三閾值大約為Kzero-befOTe，優(yōu)選地該第三閾值為n^Kzero-before，其中n=l.2~1.3。第三判斷模塊的判斷結(jié)果也送入AND (與)邏輯單元635。當(dāng)來(lái)自第二和第三判斷模塊的結(jié)果均為“是”時(shí)，AND邏輯單元635輸出為I。OR邏輯單元636在第一判斷模塊和AND邏輯單元的輸出中任一為“是”時(shí)，確認(rèn)出現(xiàn)了 CT斷線。
[0045]圖6A和6B僅僅是示例性地示出了本發(fā)明提出的CT斷線檢測(cè)裝置的硬件框圖。根據(jù)實(shí)際需求和本領(lǐng)域的公知常識(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以采用多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這一 CT斷線檢測(cè)裝置。例如，圖6A和6B中的各個(gè)模塊可以進(jìn)行任意組合。再例如，AND邏輯單元和OR邏輯單元可以被其他邏輯組合所替換。這些變化都是本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的。此外，圖6A和圖6B所示的檢測(cè)裝置還可以應(yīng)用在任一適應(yīng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)中。
[0046]本發(fā)明還提供了一種機(jī)器(如計(jì)算機(jī)`)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)用于使一機(jī)器執(zhí)行如本文所述的模糊測(cè)試方法的指令。本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)程序，其包含可以執(zhí)行所述模糊測(cè)試方法的計(jì)算機(jī)可讀指令。
[0047]具體地，可以提供配有存儲(chǔ)介質(zhì)的系統(tǒng)或者裝置，在該存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)著實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例中任一實(shí)施例的功能的軟件程序代碼，且使該系統(tǒng)或者裝置的計(jì)算機(jī)(或CPU或MPU)讀出并執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中的程序代碼。
[0048]在這種情況下，從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取的程序代碼本身可實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例中任何一項(xiàng)實(shí)施例的功能，因此程序代碼和存儲(chǔ)程序代碼的存儲(chǔ)介質(zhì)構(gòu)成了本發(fā)明的一部分。
[0049]用于提供程序代碼的存儲(chǔ)介質(zhì)實(shí)施例包括軟盤、硬盤、磁光盤、光盤(如⑶-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁帶、非易失性存儲(chǔ)卡和 ROM?？蛇x擇地，可以由通信網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器計(jì)算機(jī)上下載程序代碼。
[0050]此外，應(yīng)該清楚的是，不僅可以通過執(zhí)行計(jì)算機(jī)所讀出的程序代碼，而且可以通過基于程序代碼的指令使計(jì)算機(jī)上操作的操作系統(tǒng)等來(lái)完成部分或者全部的實(shí)際操作，從而實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例中任意一項(xiàng)實(shí)施例的功能。
[0051]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，上面所公開的各個(gè)實(shí)施例可以在不偏離發(fā)明實(shí)質(zhì)的情況下做出各種改變和修改，這些改變和修改都應(yīng)當(dāng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書來(lái)限定。
【權(quán)利要求】
1.一種電流互感器斷線的檢測(cè)方法，包括: 對(duì)在相鄰第一時(shí)間窗和第二時(shí)間窗內(nèi)的電流采樣值進(jìn)行積分，所述電流采樣值是通過對(duì)電流互感器的輸出進(jìn)行采樣得到的，由此得到對(duì)應(yīng)第一時(shí)間窗的第一積分值(SI)和對(duì)應(yīng)第二時(shí)間窗的第二積分值(S2)，其中，第一、第二時(shí)間窗的大小相等且時(shí)間窗寬度小于采樣電流的1/2周波； 將第一積分值(SI)除以第二積分值(S2)，得到第一商值(Q)； 判斷所述第一商值(Q)是否滿足斷線判據(jù)，如果滿足，則判斷為出現(xiàn)了電流互感器斷線。
2.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其中，所述第一、第二時(shí)間窗寬度為采樣電流的1/4周波。
3.如權(quán)利要求1或2所述的檢測(cè)方法，其中，所述判斷步驟包括: 判斷所述第一商值(Q)是否大于第一閾值(P)，如果大于，則判斷為出現(xiàn)了電流互感器斷線，其中所述第一閾值(P)大于約6。
4.如權(quán)利要求3所述的檢測(cè)方法，其中，所述判斷步驟還包括: 判斷所述第一商值(Q)是否大于第二閾值(q)，其中所述第二閾值(q)小于所述第一閾值(P)且大于一個(gè)理想最大商值(Qmax),該理想最大商值(Qmax)為理想采樣電流波形下相鄰第一第二時(shí)間窗內(nèi)積分值之商的最大值；以及 如果所述第一商值(Q)大于所述第二閾值(q)，則所述檢測(cè)方法還包括:` 獲取在所述第二時(shí)間窗之前的前一個(gè)過零采樣點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)(Kz__brf_); 獲取所述第二時(shí)間窗內(nèi)的每個(gè)電流采樣點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)，并從中得到各個(gè)導(dǎo)數(shù)中的最大值；判斷所述導(dǎo)數(shù)最大值是否超過第三閾值，該第三閾值大約為所述前一個(gè)過零采樣點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)(KZCT—)，如果判斷結(jié)果為超過，則判斷為出現(xiàn)了電流互感器斷線。
5.如權(quán)利要求4所述的檢測(cè)方法，其中所述第二閾值(q)為大約2。
6.如權(quán)利要求4所述的檢測(cè)方法，其中所述第二閾值(q)為n*l.963，其中η為1.2~1.3。
7.如權(quán)利要求4所述的檢測(cè)方法，其中所述第三閾值為n*KzeMbefOTe，其中η為1.2^1.3。
8.如權(quán)利要求3所述的檢測(cè)方法，其中所述第一閾值(P)為10-20。
9.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其中，所述積分步驟包括: 對(duì)于所述第一時(shí)間窗和第二時(shí)間窗中的每一個(gè)， 獲取在該時(shí)間窗內(nèi)的每一個(gè)電流米樣值； 累積所述時(shí)間窗內(nèi)的所有電流采樣值，得到與該時(shí)間窗對(duì)應(yīng)的所述積分值。
10.一種電流互感器斷線的檢測(cè)裝置，包括: 積分模塊(610),用于分別積分相鄰的第一時(shí)間窗和第二時(shí)間窗內(nèi)的電流米樣值,所述電流采樣值是通過對(duì)電流互感器的輸出進(jìn)行采樣得到的，由此得到對(duì)應(yīng)第一時(shí)間窗的第一積分值(SI)和對(duì)應(yīng)第二時(shí)間窗的第二積分值(S2)，其中，第一、第二時(shí)間窗的大小相等且時(shí)間窗寬度小于采樣電流的1/2周波； 求商模塊(620)，用于將第一積分值(SI)除以第二積分值(S2)，得到第一商值(Q)； 判斷模塊(630)，判斷所述第一商值(Q)是否滿足斷線判據(jù)，如果滿足，則判斷為出現(xiàn)了電流互感器斷線。
11.如權(quán)利要求10所述的檢測(cè)裝置，其中，所述第一、第二時(shí)間窗寬度為采樣電流的1/4周波。
12.如權(quán)利要求10或11所述的檢測(cè)裝置，其中，所述判斷模塊(630)包括: 第一判斷模塊(631),用于判斷所述第一商值(Q)是否大于第一閾值(P),如果大于,則判斷為出現(xiàn)了電流互感器斷線，其中所述第一閾值(P)大于約6。
13.如權(quán)利要求12所述的檢測(cè)裝置，其中，所述判斷模塊(630)還包括: 第二判斷模塊(632)，判斷所述第一商值(Q)是否大于第二閾值(q)，其中所述第二閾值(q)小于所述第一閾值(P)且大于一個(gè)理想最大商值(Qmax)，該理想最大商值(Qmax)為理想采樣電流波形下相鄰第一第二時(shí)間窗內(nèi)積分值之商的最大值；以及 求導(dǎo)模塊(633)，用于獲取在所述第二時(shí)間窗之前的前一個(gè)過零采樣點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)(K—f_)，以及獲取所述第二時(shí)間窗內(nèi)的每個(gè)電流采樣點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)，并從中得到各個(gè)導(dǎo)數(shù)中的最大值； 第三判斷模塊(634)，用于判斷所述導(dǎo)數(shù)最大值是否超過第三閾值，該第三閾值為大約所述前一個(gè)過零采樣點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)KZMO_be;fOTe ;； 邏輯單元(635)，如果第二判斷模塊(632)和第三判斷模塊(634)的判斷結(jié)果為超過，則判斷為出現(xiàn)了電流互感器斷線。
14.如權(quán)利要求13所述的檢測(cè)裝置，其中所述第二閾值(q)為n*l.963，其中η為1.2~1.3。
15.如權(quán)利要求13所述的檢測(cè)裝置，其中所述第三閾值為n*KzerobefOTe，其中η為1.2~1.3。
16.如權(quán)利要求12所述的檢測(cè)裝置，其中所述第一閾值(P)為10-20。
17.如權(quán)利要求10所述的檢測(cè)裝置，其中，所述積分模塊(610)為求和模塊，用于累加相應(yīng)時(shí)間窗內(nèi)的電流米樣值。
18.一種繼電保護(hù)設(shè)備，包括如權(quán)利要求10-17中任一所述的檢測(cè)裝置。
19.一種機(jī)器(如計(jì)算機(jī))可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)用于使一機(jī)器執(zhí)行如權(quán)利要求1-9中任一所述的檢測(cè)方法的指令。
20.一種計(jì)算機(jī)程序，其包含可以執(zhí)行如權(quán)利要求1-9任一所述檢測(cè)方法的計(jì)算機(jī)可讀指令。
【文檔編號(hào)】G01R31/02GK103513145SQ201210226731
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】于琪, 黃錚, 王龍?zhí)? 申請(qǐng)人:西門子公司