本發(fā)明涉及電流互感器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種判斷電流互感器飽和的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年，隨著電網(wǎng)的升級改造，新型保護(hù)裝置的大量采用，一方面大大提高了本地區(qū)供電的可靠性，但另一方面供電容量越來越大，系統(tǒng)短路電流急劇增加，系統(tǒng)中電流互感器飽和的問題日益突出。

現(xiàn)有技術(shù)中，判斷電流互感器飽和，大都是基于電流差動保護(hù)，利用多側(cè)電流互感器的采樣值信息采用時差法或各種改進(jìn)時差法，且采樣值差動本身具備一定的抗電流互感器飽和能力，因此這種判斷電流互感器飽和的方法較容易實現(xiàn)。但是在配電系統(tǒng)中，電流互感器飽和現(xiàn)象對非差動原理的其他保護(hù)正確動作及測量的準(zhǔn)確性也具有較大影響，而現(xiàn)有技術(shù)中并沒有適用于判斷無差動回路的電網(wǎng)系統(tǒng)中的電流互感器飽和的技術(shù)方案。

因此，如何實現(xiàn)判斷無差動回路的電網(wǎng)系統(tǒng)中的電流互感器飽和，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種判斷電流互感器飽和的方法，可利用單側(cè)電流互感器的采樣值信息判斷電流互感器飽和，實現(xiàn)判斷無差動回路的電網(wǎng)系統(tǒng)中的電流互感器飽和。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種判斷電流互感器飽和的方法，所述方法包括：

采集電流互感器的電流值，基于所述電流值計算相對應(yīng)的相位角及幅值；

基于所述相位角及所述幅值判斷線性傳變區(qū)；

基于所述相位角、所述幅值及所述線性傳變區(qū)判斷負(fù)荷運行區(qū)；

基于所述線性傳變區(qū)內(nèi)電流的相位角及幅值計算電流預(yù)測值和電流差值；

基于所述電流差值及所述負(fù)荷運行區(qū)判斷奇異點；

基于所述奇異點修正所述線性傳變區(qū)、所述電流值及所述電流差值；

基于所述線性傳變區(qū)、所述幅值及所述電流差值判斷故障區(qū)；

基于所述故障區(qū)修正所述線性傳變區(qū)；

基于所述線性傳變區(qū)、所述電流差值、所述負(fù)荷運行區(qū)及所述故障區(qū)判斷飽和區(qū)。

優(yōu)選地，所述采集電流互感器的電流值，基于所述電流值計算相對應(yīng)的相位角及幅值包括：

采集所述電流互感器二次側(cè)的所述電流值；

調(diào)用第一算法；

基于所述電流值及所述第一算法計算所述相位角及所述幅值。

優(yōu)選地，所述基于所述故障區(qū)修正所述線性傳變區(qū)包括：

基于所述故障區(qū)的發(fā)生時間點修正所述線性傳變區(qū)；

基于所述故障區(qū)的結(jié)束時間點修正所述線性傳變區(qū)。

一種判斷電流互感器飽和的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括采集模塊、第一計算模塊、第一判斷模塊、第二判斷模塊、第二計算模塊、第三判斷模塊、第一修正模塊、第四判斷模塊、第二修正模塊及第五判斷模塊，其中：

所述采集模塊用于采集電流互感器的電流值，所述第一計算模塊用于基于所述電流值計算相對應(yīng)的相位角及幅值；

所述第一判斷模塊用于基于所述相位角及所述幅值判斷線性傳變區(qū)；

所述第二判斷模塊用于基于所述相位角、所述幅值及所述線性傳變區(qū)判斷負(fù)荷運行區(qū)；

所述第二計算模塊用于基于所述線性傳變區(qū)內(nèi)電流的相位角及幅值計算電流預(yù)測值和電流差值；

所述第三判斷模塊用于基于所述電流差值及所述負(fù)荷運行區(qū)判斷奇異點；

所述第一修正模塊用于基于所述奇異點修正所述線性傳變區(qū)、所述電流值及所述電流差值；

所述第四判斷模塊用于基于所述線性傳變區(qū)、所述幅值及所述電流差值判斷故障區(qū)；

所述第二修正模塊用于基于所述故障區(qū)修正所述線性傳變區(qū)；

所述第五判斷模塊用于基于所述線性傳變區(qū)、所述電流差值、所述負(fù)荷運行區(qū)及所述故障區(qū)判斷飽和區(qū)。

優(yōu)選地，所述第一計算模塊包括調(diào)用單元及第一計算單元，其中：

所述采集模塊用于采集所述電流互感器二次側(cè)的所述電流值；

所述調(diào)用單元用于調(diào)用第一算法；

所述第一計算單元用于基于所述電流值及所述第一算法計算所述相位角及所述幅值。

優(yōu)選地，第二修正模塊包括第一修正單元及第二修正單元，其中：

所述第一修正單元用于基于所述故障區(qū)的發(fā)生時間點修正所述線性傳變區(qū)；

所述第二修正單元用于基于所述故障區(qū)的結(jié)束時間點修正所述線性傳變區(qū)。

從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供了一種判斷電流互感器飽和的方法，包括采集電流互感器的電流值，基于電流值計算相對應(yīng)的相位角及幅值，基于相位角及幅值判斷線性傳變區(qū)，基于相位角、幅值及線性傳變區(qū)判斷負(fù)荷運行區(qū)，基于線性傳變區(qū)內(nèi)電流的相位角及幅值計算電流預(yù)測值和電流差值，基于電流差值及負(fù)荷運行區(qū)判斷奇異點，基于奇異點修正線性傳變區(qū)、電流值及電流差值，基于線性傳變區(qū)、幅值及電流差值判斷故障區(qū)，基于故障區(qū)修正線性傳變區(qū)，基于線性傳變區(qū)、電流差值、負(fù)荷運行區(qū)及故障區(qū)判斷飽和區(qū)。利用單側(cè)電流互感器的采樣值信息判斷電流互感器飽和，實現(xiàn)判斷無差動回路的電網(wǎng)系統(tǒng)中的電流互感器飽和。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明公開的一種判斷電流互感器飽和的方法的實施例1的流程圖；

圖2為本發(fā)明公開的一種判斷電流互感器飽和的方法的實施例2的流程圖；

圖3為本發(fā)明公開的一種判斷電流互感器飽和的方法的實施例3的流程圖；

圖4為本發(fā)明公開的一種判斷電流互感器飽和的系統(tǒng)的實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明公開的一種判斷電流互感器飽和的系統(tǒng)的實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明公開的一種判斷電流互感器飽和的系統(tǒng)的實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為故障后未電流互感器未飽和時的仿真結(jié)果；

圖8為故障后發(fā)生電流互感器飽和時仿真結(jié)果。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，為本發(fā)明公開的一種判斷電流互感器飽和的方法實施例1的流程圖，包括以下步驟：

s101、采集電流互感器的電流值，基于電流值計算相對應(yīng)的相位角及幅值；

由與電流互感器相連的電流值采集器采集電流互感器二次側(cè)的電流值i，由電流值可計算出與此電流值相對應(yīng)的相位角ψ及幅值a，因可采集不同時間點的電流值，因此，通過不同時間點的電流值可計算出不同時間點的相位角及幅值。例如ik即為k時間點的電流值，其相對應(yīng)的相位角為ψk，相對應(yīng)的幅值為ak。ik-1為k時間點之前一個采樣周期的電流值，ik-2為在k時間點之前兩個采樣周期的電流值。同理，ik+1即為k時間點之后一個采樣周期的電流值。

在下面的判據(jù)中，&表示與邏輯，|表示或邏輯，|ik|表示求ik的絕對值。

s102、基于相位角及幅值判斷線性傳變區(qū)；

根據(jù)下式對線性傳變區(qū)進(jìn)行判斷：

若

(k＞4)&(|ak-2-ak-3|≤δaset)&(|φk-1-φk-2|≤δφset)&

(|φk-2-φk-3|≤δφset)&(|φk-1-φk-3|≤δφset)

或

(k＞4)&(ak-3:k-1≥anormin)&(|ak-1-ak-2|≤δaset)&(|ak-2-ak-3|≤δaset)&(|ak-1-ak-3|≤δaset)

則

zk-4:k＝1

zk初始化為0，zk-4:k＝1表示k、k-1、k-2、k-3及k-4五個時間點在線性傳變區(qū)內(nèi)；ak-3:k-1表示k-3、k-2、k-1時間點的幅值。

因通過不同的電流值可求出其相應(yīng)的幅值及相位角，將求出的幅值及相位角利用所述方法即可判斷任意時間點是否處于線性傳變區(qū)，繼而判斷出線性傳變區(qū)的范圍。

在上述方法中，δφset按躲過線性傳變區(qū)內(nèi)最大初相角波動值整定；δaset按躲過線性傳變區(qū)內(nèi)最大幅值波動值整定；anormin按躲過正常負(fù)荷狀態(tài)下的最小電流幅值整定。

前一個相位判據(jù)為主要判據(jù)，可以把一定長度的線性傳變區(qū)可靠的判定出來，后一個幅值判據(jù)為輔助判據(jù)，兩個判據(jù)組成或邏輯。

s103、基于相位角、幅值及線性傳變區(qū)判斷負(fù)荷運行區(qū)；

當(dāng)判斷出某時間點處于線性傳變區(qū)時，可對其是否處于負(fù)荷運行區(qū)進(jìn)行判斷。其判斷方式如下：

若(k＞4)&(anormin≤ak-3:k-1≤anormax)，則lk-4：k＝2。其中anormax按躲過正常負(fù)荷狀態(tài)下的最大電流幅值整定，lk初始化為0，lk-4：k＝2表示k至k-4五個時間點處于負(fù)荷運行區(qū)。

為進(jìn)一步精確負(fù)荷運行區(qū)的范圍，需要避開奇異點的干擾，因此，當(dāng)滿足上述負(fù)荷運行區(qū)的判斷條件時，可對負(fù)荷運行區(qū)的范圍進(jìn)行修正。

當(dāng)滿足(k＞6)&(lk-5＝0)&(lk-6＝2)時

lk-5＝2

當(dāng)滿足(k＞7)&(lk-5＝0)&(lk-6＝0)&(lk-7＝2)時

lk-6:k-5＝2

因利用所述方法可以判斷任意時間點是否處于線性傳變區(qū)，因此，也可對任意時間點是否處于負(fù)荷運行區(qū)進(jìn)行判斷，最終確定負(fù)荷運行區(qū)的范圍。

s104、基于線性傳變區(qū)內(nèi)電流的相位角及幅值計算電流預(yù)測值及電流差值；

找到距離當(dāng)前時刻最近的線性傳變區(qū)內(nèi)電流的幅值及相位角，利用該幅值和相位角對當(dāng)前時間點的電流采樣值進(jìn)行預(yù)測，即電流預(yù)測值；計算電流預(yù)測值與當(dāng)前真實電流值的差值，即電流差值。

若

則

c_ik＝||iprek|-|ik||

k1(0,1,2,...)控制最近線性傳變區(qū)時間點，dk(0,1,2,...)控值延遲間隔，默認(rèn)為0。

其中，代表檢測到最近線性傳變區(qū)時間點，iprek為k時刻的電流預(yù)測值，c_ik為k時刻的電流差值。需要注意的是上述方法僅適用于處于線性傳變區(qū)的時間點。

s105、基于電流差值及負(fù)荷運行區(qū)判斷奇異點；

電流差值的閾值為c_iset，當(dāng)c_ik＞c_iset時，初步判定ik為不正常采樣點；nabnor為連續(xù)不正常采樣點數(shù)，連續(xù)不正常采樣點數(shù)的閾值為nabno.rset，當(dāng)nabnor≤nabno.rset時，判定不正常采樣點為奇異點，判據(jù)如下：

若

則

表示k-1時刻到k-nabnor.set時刻的電流差值；為修正k-1時刻到k-nabnor.set時刻的線性傳變區(qū)。

s106、基于奇異點修正線性傳變區(qū)、電流值及電流差值；

當(dāng)上述奇異點判據(jù)滿足時，可對線性傳變區(qū)、電流值及幅值差值進(jìn)行修正，避免奇異點的干擾。具體修正判據(jù)如下：

若

則

若

則

為k-1時刻到k-nabnor.set時刻被修正的電流值；為k-1時刻到k-nabnor.set時刻被修正的電流差值。

s107、基于線性傳變區(qū)、幅值及電流差值判斷故障區(qū)；

利用故障狀態(tài)下線性傳變區(qū)幅值特點和故障發(fā)生時間點電流差值的特點可對故障區(qū)進(jìn)行判斷，并利用故障發(fā)生時間點對線性傳變區(qū)進(jìn)行修正。

若

(e_k＝＝0)&(k＞8)&(sum(zk-4：k＝＝1)＝＝5)&

[(min(ak-3:k-1)＞anormax)|(sum(c_ik-8:k＞c_iset)≥5)]

則

e_k記錄故障發(fā)生時間點，在正常運行狀態(tài)下為初始值0；

sum(zk-4:k＝＝1)＝＝5表示k到k-4五個時刻都在線性傳變區(qū)內(nèi)；

min(ak-3：k-1)表示k-1到k-3三個時刻中幅值的最小值；

sum(c_ik-8:k＞c_iset)≥5表示k到k-8九個時刻中至少有5個電流差值大于c_iset。

利用故障結(jié)束后檢測到的負(fù)荷運行區(qū)對故障結(jié)束時間點進(jìn)行定位，并利用故障結(jié)束時間點對線性傳變區(qū)進(jìn)行修正。

若

(e_k≠0)&(k＞8)&(e_k1＝0)&(lk＝2)

則

e_k1記錄故障結(jié)束時間點，在正常運行狀態(tài)下為初始值0。

s108、基于故障區(qū)修正線性傳變區(qū)；

判斷出故障區(qū)后，可利用故障區(qū)對線性傳變區(qū)進(jìn)行修正，zk′為被修正的線性傳變區(qū)結(jié)果。

s109、基于線性傳變區(qū)、電流差值、負(fù)荷運行區(qū)及故障區(qū)判斷飽和區(qū)；

利用電流互感器飽和一般發(fā)生在故障后，且采集的電流值與電網(wǎng)實際電流值差值急速增大的特點設(shè)立飽和判據(jù)。

計算電流差值變化率：d_cik-3＝|c_i′k-2-c_i′k-3|

可由下式對飽和區(qū)進(jìn)行判斷：

若

(e_k≠0)&(z′k-7:k-5＝0)&(lk-7:k-5＝0)&

[((d_cik-6＞dc_iset)|(d_cik-7＞dc_iset))|(c_i′k-7:k-5＞c_taset)]

則

ta_satk-6:k-5＝-1

d_ciset為電流差值變化率的整定值；c_taset為電流互感器飽和后電流差值的整定值；ta_satk-6:k-5＝-1表示k-5到k-6兩個時間點處于飽和區(qū)。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種判斷電流互感器飽和的方法，包括采集電流互感器的電流值，基于電流值計算相對應(yīng)的相位角及幅值，基于相位角及幅值判斷線性傳變區(qū)，基于相位角、幅值及線性傳變區(qū)判斷負(fù)荷運行區(qū)，基于線性傳變區(qū)內(nèi)電流的相位角及幅值計算電流預(yù)測值和電流差值，基于電流差值及負(fù)荷運行區(qū)判斷奇異點，基于奇異點修正線性傳變區(qū)、電流值及電流差值，基于線性傳變區(qū)、幅值及電流差值判斷故障區(qū)，基于故障區(qū)修正線性傳變區(qū)，基于線性傳變區(qū)、電流差值、負(fù)荷運行區(qū)及故障區(qū)判斷飽和區(qū)。利用單側(cè)電流互感器的采樣值信息判斷電流互感器飽和，實現(xiàn)判斷無差動回路的電網(wǎng)系統(tǒng)中的電流互感器飽和。

如圖2所示，為本發(fā)明在上述是實施例的基礎(chǔ)上公開的實施例2的流程圖，本實施例包括以下步驟：

s201、采集電流互感器二次側(cè)的電流值；

由電流互感器的二次側(cè)采集三個相鄰時間點的電流值，ik-2、ik-1、ik。ik即為k時間點的電流值，其相對應(yīng)的相位角為ψk，相對應(yīng)的幅值為ak。ik-1為k時間點之前一個采樣周期的電流值，ik-2為在k時間點之前兩個采樣周期的電流值。同理，ik+1即為k時間點之后一個采樣周期的電流值。

s202、調(diào)用第一算法；

調(diào)用第一算法，第一算法可存儲在算法存儲器中。第一算法如下：

s203、基于電流值及第一算法計算相位角及幅值；

為了計算出初相角φk-1和幅值ak-1，可做如下變換：

因此，y(m)＝[b2(m)·ck/ck+1]-b1(m)＝0時，φ(m)即是初相角φk-1，可采用試值法計算出φk-1，試值范圍為-π～π。

本次算法驗證試驗試值間隔為0.0001，因此試值范圍為-3.1416～3.1416，即φ(m)＝-3.1416+(m-1)×0.0001(m＝1,2,3...,62833)，實際應(yīng)用時可對試值間隔進(jìn)行調(diào)整以達(dá)到精度要求。另外，因為為近似計算，當(dāng)φ(m)＝φk-1時，實際計算出來的y(m)很難剛好為零，因此，可設(shè)一定值yset，當(dāng)y(m)≤yset時，即可認(rèn)為已找到φk-1，跳出試值循環(huán)，即利用此時的φ(m)、b1(m)、b2(m)計算得出ak-1：

如圖3所示，為本發(fā)明在上述是實施例的基礎(chǔ)上公開的實施例3的流程圖，本實施例包括以下步驟：

s301、基于故障區(qū)的發(fā)生時間點修正線性傳變區(qū)；

基于故障區(qū)的發(fā)生時間點可對線性傳變區(qū)進(jìn)行修正，若e_k＝k，則z′k-8:k＝1且i′k-8:k＝ik-8:k。

s302、基于故障區(qū)的結(jié)束時間點修正線性傳變區(qū)；

基于故障區(qū)的結(jié)束時間點可對線性傳變區(qū)進(jìn)行修正，若e_k1＝k，則z′k-8:k＝1。

如圖4所示，為本發(fā)明公開的一種判斷電流互感器飽和的系統(tǒng)實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，本系統(tǒng)包括采集模塊101、第一計算模塊102、第一判斷模塊103、第二判斷模塊104、第二計算模塊105、第三判斷模塊106、第一修正模塊107、第四判斷模塊108、第二修正模塊109及第五判斷模塊110，其中：

采集模塊101用于采集電流互感器的電流值，第一計算模塊102用于基于電流值計算相對應(yīng)的相位角及幅值；

由與電流互感器相連的電流值采集器采集電流互感器二次側(cè)的電流值i，由電流值可計算出與此電流值相對應(yīng)的相位角ψ及幅值a，因可采集不同時間點的電流值，因此，通過不同時間點的電流值可計算出不同時間點的相位角及幅值。例如ik即為k時間點的電流值，其相對應(yīng)的相位角為ψk，相對應(yīng)的幅值為ak。ik-1為k時間點之前一個采樣周期的電流值，ik-2為在k時間點之前兩個采樣周期的電流值。同理，ik+1即為k時間點之后一個采樣周期的電流值。

在下面的判據(jù)中，&表示與邏輯，|表示或邏輯，|ik|表示求ik的絕對值。

第一判斷模塊103用于基于相位角及幅值判斷線性傳變區(qū)；

根據(jù)下式對線性傳變區(qū)進(jìn)行判斷：

若

或

(k＞4)&(ak-3:k-1≥anormin)&(|ak-1-ak-2|≤δaset)&(|ak-2-ak-3|≤δaset)&(|ak-1-ak-3|≤δaset)

則

zk-4:k＝1

zk初始化為0，zk-4:k＝1表示k、k-1、k-2、k-3及k-4五個時間點在線性傳變區(qū)內(nèi)。

因通過不同的電流值可求出其相應(yīng)的幅值及相位角，將求出的幅值及相位角利用方法即可判斷任意時間點是否處于線性傳變區(qū)，繼而判斷出線性傳變區(qū)的范圍。

在上述方法中，δφset按躲過線性傳變區(qū)內(nèi)最大初相角波動值整定；δaset按躲過線性傳變區(qū)內(nèi)最大幅值波動值整定；anormin按躲過正常負(fù)荷狀態(tài)下的最小電流幅值整定；ak-3:k-1表示k-3、k-2、k-1時間點的幅值。

前一個相位判據(jù)為主要判據(jù)，可以把一定長度的線性傳變區(qū)可靠的判定出來，后一個幅值判據(jù)為輔助判據(jù)，兩個判據(jù)組成或邏輯。

第二判斷模塊104用于基于相位角、幅值及線性傳變區(qū)判斷負(fù)荷運行區(qū)；

當(dāng)判斷出某時間點處于線性傳變區(qū)時，可對其是否處于負(fù)荷運行區(qū)進(jìn)行判斷。其判斷方式如下：

若(k＞4)&(anormin≤ak-3:k-1≤anormax)，則lk-4：k＝2。其中anormax按躲過正常負(fù)荷狀態(tài)下的最大電流幅值整定，lk初始化為0，lk-4：k＝2表示k至k-4五個時間點處于負(fù)荷運行區(qū)。

為進(jìn)一步精確負(fù)荷運行區(qū)的范圍，需要避開奇異點的干擾，因此，當(dāng)滿足上述負(fù)荷運行區(qū)的判斷條件時，可對負(fù)荷運行區(qū)的范圍進(jìn)行修正。

當(dāng)滿足(k＞6)&(lk-5＝0)&(lk-6＝2)時

lk-5＝2

當(dāng)滿足(k＞7)&(lk-5＝0)&(lk-6＝0)&(lk-7＝2)時

lk-6:k-5＝2

因利用方法可以判斷任意時間點是否處于線性傳變區(qū)，因此，也可對任意時間點是否處于負(fù)荷運行區(qū)進(jìn)行判斷，最終確定負(fù)荷運行區(qū)的范圍。

第二計算模塊105用于基于線性傳變區(qū)內(nèi)電流的相位角及幅值計算電流預(yù)測值和電流差值；

找到距離當(dāng)前時刻最近的線性傳變區(qū)內(nèi)電流的幅值及相位角，利用該幅值和相位角對當(dāng)前時間點的電流采樣值進(jìn)行預(yù)測，即電流預(yù)測值；計算電流預(yù)測值與當(dāng)前真實電流值的差值，即電流差值。

若

則

c_ik＝||iprek|-|ik||

k1(0,1,2,...)控制最近線性傳變區(qū)時間點，dk(0,1,2,...)控值延遲間隔，默認(rèn)為0。

其中，代表檢測到最近線性傳變區(qū)時間點，iprek為k時刻的電流預(yù)測值，c_ik為k時刻的電流差值。需要注意的是上述方法僅適用于處于線性傳變區(qū)的時間點。

第三判斷模塊106用于基于電流差值及負(fù)荷運行區(qū)判斷奇異點；

電流差值的閾值為c_iset，當(dāng)c_ik＞c_iset時，初步判定ik為不正常采樣點；nabnor為連續(xù)不正常采樣點數(shù)，連續(xù)不正常采樣點數(shù)的閾值為nabno.rset，當(dāng)nabnor≤nab.nors時et，判定不正常采樣點為奇異點，判據(jù)如下：

若

則

表示k-1時刻到k-nabnor.set時刻的電流差值；為修正k-1時刻到k-nabnor.set時刻的線性傳變區(qū)。

第一修正模塊107用于基于奇異點修正線性傳變區(qū)、電流值及電流差值；

當(dāng)上述奇異點判據(jù)滿足時，可對線性傳變區(qū)、電流值及幅值差值進(jìn)行修正，避免奇異點的干擾。具體修正判據(jù)如下：

若

則

若

則

為k-1時刻到k-nabnor.set時刻被修正的電流值；為k-1時刻到k-nabnor.set時刻被修正的電流差值。

第四判斷模塊108用于基于線性傳變區(qū)、幅值及電流差值判斷故障區(qū)；

利用故障狀態(tài)下線性傳變區(qū)幅值特點和故障發(fā)生時間點電流差值的特點可對故障區(qū)進(jìn)行判斷，并利用故障發(fā)生時間點對線性傳變區(qū)進(jìn)行修正。

若

(e_k＝＝0)&(k＞8)&(sum(zk-4:k＝＝1)＝＝5)&

[(min(ak-3:k-1)＞anormax)|(sum(c_ik-8:k＞c_iset)≥5)]

則

e_k記錄故障發(fā)生時間點，在正常運行狀態(tài)下為初始值0；

sum(zk-4:k＝＝1)＝＝5表示k到k-4五個時刻都在線性傳變區(qū)內(nèi)；

min(ak-3：k-1)表示k-1到k-3三個時刻中幅值的最小值；

sum(c_ik-8：k＞c_iset)≥5表示k到k-8九個時刻中至少有5個電流差值大于c_iset。

利用故障結(jié)束后檢測到的負(fù)荷運行區(qū)對故障結(jié)束時間點進(jìn)行定位，并利用故障結(jié)束時間點對線性傳變區(qū)進(jìn)行修正。

若

(e_k≠0)&(k＞8)&(e_k1＝0)&(lk＝2)

則

e_k1記錄故障結(jié)束時間點，在正常運行狀態(tài)下為初始值0。

第二修正模塊109用于基于故障區(qū)修正線性傳變區(qū)；

判斷出故障區(qū)后，可利用故障區(qū)對線性傳變區(qū)進(jìn)行修正，zk′為被修正的線性傳變區(qū)結(jié)果。

第五判斷模塊110用于基于線性傳變區(qū)、電流差值、負(fù)荷運行區(qū)及故障區(qū)判斷飽和區(qū)；

利用電流互感器飽和一般發(fā)生在故障后，且采集的電流值與電網(wǎng)實際電流值差值急速增大的特點設(shè)立飽和判據(jù)。

計算電流差值變化率：d_cik-3＝|c_ik′-2-c_ik′-3|

可由下式對飽和區(qū)進(jìn)行判斷：

若

(e_k≠0)&(z′k-7:k-5＝0)&(lk-7:k-5＝0)&

[((d_cik-6＞dc_iset)|(d_cik-7＞dc_iset))|(c_i′k-7:k-5＞c_taset)]

則

ta_satk-6:k-5＝-1

d_ciset為電流差值變化率的整定值；c_taset為電流互感器飽和后電流差值的整定值；ta_satk-6:k-5＝-1表示k-5到k-6兩個時間點處于飽和區(qū)。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種判斷電流互感器飽和的系統(tǒng)，本系統(tǒng)的工作原理為采集電流互感器的電流值，基于電流值計算相對應(yīng)的相位角及幅值，基于相位角及幅值判斷線性傳變區(qū)，基于相位角、幅值及線性傳變區(qū)判斷負(fù)荷運行區(qū)，基于線性傳變區(qū)內(nèi)電流的相位角及幅值計算電流預(yù)測值和電流差值，基于電流差值及負(fù)荷運行區(qū)判斷奇異點，基于奇異點修正線性傳變區(qū)、電流值及電流差值，基于線性傳變區(qū)、幅值及電流差值判斷故障區(qū)，基于故障區(qū)修正線性傳變區(qū)，基于線性傳變區(qū)、電流差值、負(fù)荷運行區(qū)及故障區(qū)判斷飽和區(qū)。利用單側(cè)電流互感器的采樣值信息判斷電流互感器飽和，實現(xiàn)判斷無差動回路的電網(wǎng)系統(tǒng)中的電流互感器飽和。

如圖5所示，為本發(fā)明在上述是實施例的基礎(chǔ)上公開的實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例中，第一計算模塊203包括調(diào)用單元201及第一計算單元202，本實施例公開的系統(tǒng)的工作原理如下：

采集模塊用于采集電流互感器二次側(cè)的電流值；

由電流互感器的二次側(cè)采集三個相鄰時間點的電流值，ik-2、ik-1、ik。ik即為k時間點的電流值，其相對應(yīng)的相位角為ψk，相對應(yīng)的幅值為ak。ik-1為k時間點之前一個采樣周期的電流值，ik-2為在k時間點之前兩個采樣周期的電流值。同理，ik+1即為k時間點之后一個采樣周期的電流值。

調(diào)用單元201用于調(diào)用第一算法；

調(diào)用第一算法，第一算法可存儲在算法存儲器中。第一算法如下：

第一計算單元202用于基于電流值及第一算法計算相位角及幅值；

為了計算出初相角φk-1和幅值ak-1，可做如下變換：

因此，y(m)＝[b2(m)·ck/ck+1]-b1(m)＝0時，φ(m)即是初相角φk-1，可采用試值法計算出φk-1，試值范圍為-π～π。

本次算法驗證試驗試值間隔為0.0001，因此試值范圍為-3.1416～3.1416，即φ(m)＝-3.1416+(m-1)×0.0001(m＝1,2,3...,62833)，實際應(yīng)用時可對試值間隔進(jìn)行調(diào)整以達(dá)到精度要求。另外，因為為近似計算，當(dāng)φ(m)＝φk-1時，實際計算出來的y(m)很難剛好為零，因此，可設(shè)一定值yset，當(dāng)y(m)≤yset時，即可認(rèn)為已找到φk-1，跳出試值循環(huán)，即利用此時的φ(m)、b1(m)、b2(m)計算得出ak-1：

如圖6所示，為本發(fā)明在上述是實施例的基礎(chǔ)上公開的實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例中，第二修正模塊303包括第一修正單元301及第二修正單元302，本實施例公開的系統(tǒng)的工作原理如下：

第一修正單元301用于基于故障區(qū)的發(fā)生時間點修正線性傳變區(qū)；

基于故障區(qū)的發(fā)生時間點可對線性傳變區(qū)進(jìn)行修正，若e_k＝k，則z′k-8:k＝1且i′k-8:k＝ik-8:k。

第二修正單元302用于基于故障區(qū)的結(jié)束時間點修正線性傳變區(qū)；

基于故障區(qū)的結(jié)束時間點可對線性傳變區(qū)進(jìn)行修正，若e_k1＝k，則z′k-8:k＝1。

本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。