本發(fā)明屬于互感器檢測(cè),尤其涉及互感器特性檢測(cè)方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備。
背景技術(shù):
1、互感器作為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備,廣泛應(yīng)用于電壓和電流的測(cè)量及保護(hù)裝置中。其性能和特性的準(zhǔn)確檢測(cè)對(duì)于電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要?;ジ衅鞯闹饕δ苁菍⒏唠妷夯蚋唠娏鬓D(zhuǎn)換為低電壓或低電流信號(hào),以供計(jì)量?jī)x表和保護(hù)裝置使用。然而,互感器在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中會(huì)受到溫度變化的顯著影響,這種影響不僅體現(xiàn)在互感器的勵(lì)磁特性上,還可能導(dǎo)致其測(cè)量精度的波動(dòng)。
2、現(xiàn)有的互感器檢測(cè)方法大多局限于常溫環(huán)境下的特性檢測(cè),難以全面反映互感器在實(shí)際運(yùn)行條件下的性能表現(xiàn)。特別是在電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,互感器可能經(jīng)歷較大范圍的溫度變化,如果不充分考慮溫度因素,檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性不高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種互感器特性檢測(cè)方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備,通過(guò)在不同溫度區(qū)間下進(jìn)行檢測(cè),能夠全面反映互感器的勵(lì)磁特性和溫度變化的關(guān)聯(lián)性,通過(guò)對(duì)勵(lì)磁特性、磁滯特性和渦流損耗的全面檢測(cè),確保了互感器在實(shí)際運(yùn)行中的穩(wěn)定性和可靠性,以解決現(xiàn)有的互感器檢測(cè)方法局限于常溫環(huán)境下的特性檢測(cè),使檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性不高的技術(shù)問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案:
3、本發(fā)明第一方面提供了互感器特性檢測(cè)方法。
4、互感器特性檢測(cè)方法,包括以下步驟:
5、獲取包含目標(biāo)互感器基本信息的參數(shù)數(shù)據(jù)集,基于參數(shù)數(shù)據(jù)集確定目標(biāo)互感器的測(cè)試回路;
6、分別在預(yù)設(shè)的不同溫度區(qū)間下,通過(guò)測(cè)試回路對(duì)目標(biāo)互感器進(jìn)行勵(lì)磁特性檢測(cè),得到不同溫度區(qū)間的勵(lì)磁特性檢測(cè)結(jié)果,所述勵(lì)磁特性檢測(cè)結(jié)果包括勵(lì)磁曲線數(shù)據(jù)、磁滯特性曲線數(shù)據(jù)和渦流損耗數(shù)據(jù);
7、將不同溫度區(qū)間的勵(lì)磁特性檢測(cè)結(jié)果整合為溫度-勵(lì)磁特性關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)集,并根據(jù)所述溫度-勵(lì)磁特性關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)集生成目標(biāo)互感器的勵(lì)磁特性檢測(cè)報(bào)告。
8、作為可選擇的技術(shù)方案,通過(guò)測(cè)試回路對(duì)目標(biāo)互感器進(jìn)行勵(lì)磁特性檢測(cè),具體包括:
9、根據(jù)所述參數(shù)數(shù)據(jù)集,對(duì)目標(biāo)互感器的測(cè)試回路對(duì)應(yīng)的可編程電源進(jìn)行多級(jí)電壓輸出控制,得到目標(biāo)互感器一次繞組的電壓-電流數(shù)據(jù)對(duì),并根據(jù)電壓-電流數(shù)據(jù)對(duì)生成目標(biāo)互感器的勵(lì)磁曲線數(shù)據(jù);
10、根據(jù)得到的勵(lì)磁曲線數(shù)據(jù),對(duì)目標(biāo)互感器的磁滯特性進(jìn)行重構(gòu)和特征提取,得到包括飽和磁化強(qiáng)度、剩磁和矯頑力的磁滯特性參數(shù)集,根據(jù)磁滯特性參數(shù)集對(duì)原始磁滯回線進(jìn)行曲線擬合處理,得到目標(biāo)互感器的磁滯特性曲線數(shù)據(jù);
11、根據(jù)得到的磁滯特性參數(shù)集,計(jì)算得到目標(biāo)互感器的渦流損耗數(shù)據(jù)。
12、作為可選擇的技術(shù)方案,目標(biāo)互感器的勵(lì)磁曲線數(shù)據(jù)的生成過(guò)程,具體包括:
13、根據(jù)所述參數(shù)數(shù)據(jù)集,對(duì)目標(biāo)互感器測(cè)試回路對(duì)應(yīng)的可編程電源進(jìn)行多級(jí)電壓輸出控制,得到一系列測(cè)試電壓;
14、在每個(gè)測(cè)試電壓下,對(duì)目標(biāo)互感器一次繞組的電壓和電流進(jìn)行同步采樣,得到多組電壓-電流數(shù)據(jù)對(duì);
15、對(duì)多組電壓-電流數(shù)據(jù)對(duì)進(jìn)行數(shù)字濾波處理和歸一化處理,并對(duì)數(shù)字濾波處理和歸一化處理后的多組電壓-電流數(shù)據(jù)對(duì)進(jìn)行插值處理,得到連續(xù)的電壓-電流曲線;
16、對(duì)連續(xù)的電壓-電流曲線進(jìn)行數(shù)值微分處理,得到目標(biāo)互感器的勵(lì)磁曲線數(shù)據(jù)。
17、作為可選擇的技術(shù)方案,目標(biāo)互感器的磁滯特性曲線數(shù)據(jù)的獲取過(guò)程,具體包括:
18、基于電磁學(xué)基本原理,根據(jù)勵(lì)磁曲線數(shù)據(jù)計(jì)算目標(biāo)互感器的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度,得到磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的時(shí)間序列;
19、對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的時(shí)間序列進(jìn)行相位校準(zhǔn)處理,得到同步的磁感應(yīng)強(qiáng)度-磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)對(duì);
20、對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度-磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)對(duì)進(jìn)行閉合回路構(gòu)建處理,得到原始磁滯回線的磁滯回線函數(shù),并對(duì)磁滯回線函數(shù)進(jìn)行特征點(diǎn)提取處理,得到磁滯特性參數(shù)集;
21、根據(jù)磁滯特性參數(shù)集對(duì)原始磁滯回線進(jìn)行數(shù)學(xué)模型擬合處理,得到連續(xù)的磁滯特性函數(shù),并對(duì)連續(xù)的磁滯特性函數(shù)進(jìn)行離散化采樣處理,得到目標(biāo)互感器的磁滯特性曲線數(shù)據(jù);
22、或者,
23、對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度-磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)對(duì)進(jìn)行閉合回路構(gòu)建處理,得到原始磁滯回線的磁滯回線函數(shù),并對(duì)磁滯回線函數(shù)進(jìn)行特征點(diǎn)提取處理,得到磁滯特性參數(shù)集,具體包括:
24、對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度-磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)對(duì)進(jìn)行數(shù)據(jù)插值處理,得到等間隔的磁感應(yīng)強(qiáng)度-磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)點(diǎn),并對(duì)等間隔的磁感應(yīng)強(qiáng)度-磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行曲線擬合處理,得到原始磁滯回線的磁滯回線函數(shù);
25、對(duì)磁滯回線函數(shù)進(jìn)行極值點(diǎn)計(jì)算,得到原始磁滯回線的最大磁感應(yīng)強(qiáng)度點(diǎn)和最大磁場(chǎng)強(qiáng)度點(diǎn);對(duì)磁滯回線函數(shù)進(jìn)行零點(diǎn)分析,得到原始磁滯回線的剩磁點(diǎn)和矯頑力點(diǎn);
26、對(duì)最大磁感應(yīng)強(qiáng)度點(diǎn)、最大磁場(chǎng)強(qiáng)度點(diǎn)、剩磁點(diǎn)和矯頑力點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)提取,得到包括飽和磁化強(qiáng)度、剩磁和矯頑力的磁滯特性參數(shù)集。
27、作為可選擇的技術(shù)方案,目標(biāo)互感器的渦流損耗數(shù)據(jù),具體計(jì)算過(guò)程包括:
28、根據(jù)所述參數(shù)數(shù)據(jù)集,對(duì)目標(biāo)互感器測(cè)試回路對(duì)應(yīng)的可編程電源進(jìn)行多頻率控制,得到一系列預(yù)設(shè)頻率點(diǎn)的激勵(lì)信號(hào);
29、對(duì)每個(gè)預(yù)設(shè)頻率點(diǎn)的激勵(lì)信號(hào)下的目標(biāo)互感器進(jìn)行總損耗測(cè)量,得到多組頻率-總損耗數(shù)據(jù)對(duì);
30、對(duì)得到的多組頻率-總損耗數(shù)據(jù)對(duì)和磁滯特性參數(shù)集進(jìn)行損耗分離處理,得到各頻率點(diǎn)的第一渦流損耗數(shù)據(jù);
31、對(duì)各頻率點(diǎn)的第一渦流損耗數(shù)據(jù)進(jìn)行頻率關(guān)系擬合處理,得到渦流損耗-頻率特性曲線;
32、將所述渦流損耗-頻率特性曲線輸入預(yù)先訓(xùn)練的機(jī)器學(xué)習(xí)模型中,得到目標(biāo)互感器在擴(kuò)展頻率范圍內(nèi)的第二渦流損耗數(shù)據(jù);
33、將所述第一渦流損耗數(shù)據(jù)和第二渦流損耗數(shù)據(jù)相結(jié)合,作為目標(biāo)互感器的渦流損耗數(shù)據(jù)。
34、作為可選擇的技術(shù)方案,對(duì)得到的多組頻率-總損耗數(shù)據(jù)對(duì)和磁滯特性參數(shù)集進(jìn)行損耗分離處理,得到各頻率點(diǎn)的第一渦流損耗數(shù)據(jù),具體包括:
35、根據(jù)所述磁滯特性參數(shù)集獲取對(duì)應(yīng)的磁滯回線函數(shù),對(duì)所述磁滯回線函數(shù)進(jìn)行面積計(jì)算,得到單位體積的磁滯損耗能量數(shù)據(jù);
36、對(duì)所述單位體積的磁滯損耗能量數(shù)據(jù)和目標(biāo)互感器的有效鐵心體積進(jìn)行乘積運(yùn)算,得到每周期磁滯損耗數(shù)據(jù);
37、對(duì)所述每周期磁滯損耗數(shù)據(jù)和各預(yù)設(shè)頻率點(diǎn)進(jìn)行乘積運(yùn)算,得到磁滯損耗數(shù)據(jù),進(jìn)而得到與頻率相對(duì)應(yīng)的多組頻率-磁滯損耗數(shù)據(jù)對(duì);
38、基于多組頻率-總損耗數(shù)據(jù)對(duì)與對(duì)應(yīng)的頻率-磁滯損耗數(shù)據(jù)對(duì)的差值,得到各頻率點(diǎn)的第一渦流損耗數(shù)據(jù);
39、或者,
40、所述目標(biāo)互感器的勵(lì)磁特性檢測(cè)報(bào)告,具體生成過(guò)程包括:
41、對(duì)不同溫度區(qū)間的勵(lì)磁曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理,得到標(biāo)準(zhǔn)化的溫度-勵(lì)磁曲線數(shù)據(jù)集;
42、根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)化的溫度-勵(lì)磁曲線數(shù)據(jù)集進(jìn)行溫度敏感度分析處理,得到勵(lì)磁曲線的溫度系數(shù);
43、對(duì)不同溫度區(qū)間的磁滯特性曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取處理,得到溫度-磁滯參數(shù)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)集;
44、根據(jù)所述溫度-磁滯參數(shù)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)學(xué)模型擬合處理,得到磁滯特性隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系;
45、對(duì)不同溫度區(qū)間的渦流損耗數(shù)據(jù)進(jìn)行頻率-溫度關(guān)聯(lián)分析處理,得到渦流損耗的溫度-頻率依賴性模型;
46、分析所述勵(lì)磁曲線的溫度系數(shù)、磁滯特性隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系和渦流損耗的溫度-頻率依賴性模型之間的相互關(guān)系和綜合影響,得到目標(biāo)互感器的勵(lì)磁特性檢測(cè)報(bào)告。
47、作為可選擇的技術(shù)方案,基于參數(shù)數(shù)據(jù)集確定目標(biāo)互感器的測(cè)試回路,具體包括:
48、根據(jù)互感器的額定電壓和電流,選擇合適量程的電壓源和電流源;
49、根據(jù)互感器的準(zhǔn)確度等級(jí),選擇相應(yīng)精度的測(cè)量?jī)x器;
50、考慮溫度因素,設(shè)計(jì)包含溫度控制和監(jiān)測(cè)裝置的測(cè)試回路;
51、其中,所述參數(shù)數(shù)據(jù)集包括目標(biāo)互感器的額定一次電壓、額定二次電壓、額定一次電流、額定二次電流。
52、本發(fā)明第二方面提供了互感器特性檢測(cè)系統(tǒng)。
53、互感器特性檢測(cè)系統(tǒng),包括:
54、獲取模塊,被配置為:獲取包含目標(biāo)互感器基本信息的參數(shù)數(shù)據(jù)集,基于參數(shù)數(shù)據(jù)集確定目標(biāo)互感器的測(cè)試回路;
55、檢測(cè)模塊,被配置為:分別在預(yù)設(shè)的不同溫度區(qū)間下,通過(guò)測(cè)試回路對(duì)目標(biāo)互感器進(jìn)行勵(lì)磁特性檢測(cè),得到不同溫度區(qū)間的勵(lì)磁特性檢測(cè)結(jié)果,所述勵(lì)磁特性檢測(cè)結(jié)果包括勵(lì)磁曲線數(shù)據(jù)、磁滯特性曲線數(shù)據(jù)和渦流損耗數(shù)據(jù);
56、報(bào)告生成模塊,被配置為:將不同溫度區(qū)間的勵(lì)磁特性檢測(cè)結(jié)果整合為溫度-勵(lì)磁特性關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)集,并根據(jù)所述溫度-勵(lì)磁特性關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)集生成目標(biāo)互感器的勵(lì)磁特性檢測(cè)報(bào)告。
57、本發(fā)明第三方面提供了存儲(chǔ)介質(zhì),其上存儲(chǔ)有程序,該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的互感器特性檢測(cè)方法中的步驟。
58、本發(fā)明第四方面提供了電子設(shè)備,包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的程序,所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的互感器特性檢測(cè)方法中的步驟。
59、以上一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案存在以下有益效果:
60、本發(fā)明提供了一種互感器特性檢測(cè)方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)及電子設(shè)備,通過(guò)獲取目標(biāo)互感器的參數(shù)數(shù)據(jù)集,確定其對(duì)應(yīng)的測(cè)試回路,并在不同溫度區(qū)間下對(duì)其進(jìn)行勵(lì)磁特性檢測(cè)。該方法不僅能夠得到不同溫度區(qū)間的勵(lì)磁特性檢測(cè)結(jié)果,還能夠整合這些結(jié)果生成溫度-勵(lì)磁特性關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)集,從而生成目標(biāo)互感器的勵(lì)磁特性檢測(cè)報(bào)告,可為互感器的設(shè)計(jì)與改進(jìn)提供更精準(zhǔn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),從而優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì),減少后期維護(hù)頻率。同時(shí),準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)有助于提高電力系統(tǒng)的整體能效,降低運(yùn)行成本,此外,整合復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)告生成,減少人工干預(yù),提升檢測(cè)過(guò)程的效率和精準(zhǔn)度,推動(dòng)互感器檢測(cè)流程向智能化轉(zhuǎn)型。通過(guò)在不同溫度區(qū)間下進(jìn)行檢測(cè),能夠全面反映互感器的勵(lì)磁特性和溫度變化的關(guān)聯(lián)性,為互感器的性能評(píng)估提供了更科學(xué)的依據(jù),此外還能夠動(dòng)態(tài)適應(yīng)各種復(fù)雜運(yùn)行環(huán)境中的溫度變化,這使得互感器能夠在極端氣候或突發(fā)工況下維持其性能穩(wěn)定性,增強(qiáng)了互感器應(yīng)對(duì)多變外界環(huán)境的能力。同時(shí),通過(guò)對(duì)勵(lì)磁特性、磁滯特性和渦流損耗的全面檢測(cè),確保了互感器在實(shí)際運(yùn)行中的穩(wěn)定性和可靠性。
61、本發(fā)明附加方面的優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。