(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211303354.4 (22)申请日 2022.10.24 (71)申请人 广东电网有限责任公司广州供电局 地址 510620 广东省广州市天河区天河南 二路2号 (72)发明人 张敏　方健　王红斌　黄青丹　 敖刚　 (74)专利代理 机构 北京知舟专利事务所(普通 合伙) 11550 专利代理师 周玉玲 (51)Int.Cl. G06F 17/12(2006.01) G06F 17/13(2006.01) G06F 17/16(2006.01) G01R 19/00(2006.01) (54)发明名称 电流互感器饱和下的电流测量、 配变状态检 测、 保护方法 (57)摘要 本发明属于电气设备检测领域， 解决难以在 电流互感器饱和时提供可靠的电气参量的技术 问题， 本发 明提供一种电流互感器饱和下的电流 测量、 配变状态检测、 保护方法， 建立电流互感器 的状态空间模型： 构建状态向量、 输入向量与输 出向量之间的函数关系， 将所述状态空间模型改 写为多面体形式， 并设计相应的线性参数变化观 测器LPV， 以根据输入向量与输出向量观测多面 体形式的状态空间模型， 从而得到状态向量的估 计值； 将状态向量的估计值代入初级电流的磁通 方程中， 计算得到初级电流的估计值。 通过将本 发明测量得到的初级电流的估计值用于配电变 压器进行状态检测与故障保护， 提高了配电变压 器运行的可靠性。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 115525864 A 2022.12.27 CN 115525864 A 1.一种电流互感器饱和下的电流测量方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 建立电流互感器的状态空间模型： 构建状态向量、 输入向量与输出向量之间的函数关 系， 其中， 状态向量由初级绕组的漏磁通、 次级绕组的漏磁通与铁芯磁通构成， 输入向量为 初级电压， 输出向量 为次级电流； 将所述状态空间模型改写为多面体形式， 并设计相应的线性参数变化观测器LPV， 以根 据输入向量与输出向量观测多面体形式的状态空间模型， 从而得到状态向量的估计值； 将状态向量的估计值代入初级电流的磁通方程中， 计算得到初级电流的估计值。 2.根据权利要求1所述的电流互感器饱和下的电流测量方法， 其特征在于， 所述电流互 感器的状态空间模型如下： 式中， X(t)表示状态向量， X(t)＝[ λCT,1 λCT,2 λCT,m]T， λCT,1表示初级绕组的磁链、 λCT,2表 示次级绕组的磁链， λCT,m表示铁芯磁通； 表示X(t)的一阶导数； A( λCT,m)表示状态矩阵， A( λCT,m)是关于铁芯磁通λCT,m的函数； B表示输入矩阵， B＝[1  0 0]T； U(t)表示输入向量， U (t)＝[VCT,p]， VCT,p表示初级电压； Y(t)表示输出向量， Y(t)＝ ·ICT,s]， ICT,s表示次级电流； C 表示输出矩阵。 3.根据权利要求2所述的 电流互感器饱和下的 电流测量方法， 其特征在于， 状态矩阵A ( λCT,m)如下： 式中， RCT,1表示初级绕组的电阻， LCT,1表示初级绕组的电感， RCT,2表示次级绕组的电阻， LCT,2表示次级绕组的电感， Rb表示电流互感器负载的电阻， Lb示电流互感器负载的电感， λCT,m表示铁芯磁通， nCT表示匝数比； f( λCT,m)＝1/LCT,m( λCT,m)， LCT,m( λCT,m)是λCT,m的函数， LCT,m表示可变电感， LCT,m的大小取决 于电流互感器的铁芯磁通 λCT,m， 并从电流互感器的励磁曲线或励磁测试中获得。 4.根据权利要求2 所述的电流互感器饱和下的电流测量方法， 其特征在于， 输出矩阵CCT 如下： 式中， nCT表示匝数比， Lb表示电流互感器负载的电感， LCT,2表示次级绕组的电感。 5.根据权利要求3所述的电流互感器饱和下的电流测量方法， 其特征在于， 所述多面体 形式的状态空间模型：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115525864 A 2式中， 矩阵 和A(fCT)是常数矩阵； μ1和 μ2是可变参数， 其中， μ1和 μ2定义如下： 假设LCT,m在 和 之间有界， f( λCT,m)也在 和 之间有界， 如 下： 6.根据权利要求5所述的电流互感器饱和下的电流测量方法， 其特征在于， 由状态矩阵 A( λCT,m)拆成出 7.根据权利要求5所述的电流互感器饱和下的电流测量方法， 其特征在于， 所述线性参 数变化观测器LPV如下： 式中， 表示状态向量X(t)的估计值， Z(t)表示线性参数变化观测器LPV的状态变量， 表示Z(t)的一阶导数； 矩阵N1、 N2、 L1、 L2、 G、 H均表示为满足线性参 数变化观测器 LPV的精 度和稳定性条件的设计矩阵； 要使线性参数变化观测器LPV的误差渐近为 零， 必须满足以下精度条件： PA(fCT)‑L2C‑N2P＝0 PB‑G＝0 其中， P＝ I+HC， I是3×3单位矩阵； 线性参数变化观测器LPV渐近稳定， 必须满足以下 稳定性条件： 且 其中， φ表示公共矩阵， φ＝φT≥0。 8.根据权利要求1所述的电流互感器饱和下的电流测量方法， 其特征在于， 初级电流的 磁通方程： 式中， ICT,p表示初级电流， λCT,m表示铁芯磁通， λCT,1表示初级绕组的磁链， LCT,1表示初级 绕组的电感。 9.一种电流互感器饱和下的配变状态检测方法， 其特征在于， 采用 如权利要求1～8中 任一所述的电流互感器饱和下的电流测 量方法获取配电变压器高压侧的电流互感器的初 级电流的估计值 并采用初级电流的估计值 作为状态检测装置的电气参 量。 10.一种电流互感器饱和下的配变保护方法， 其特征在于， 采用如权利要求1～8中任一 所述的电流互感器饱和下的电流测 量方法获取配电变压器高压侧的电流互感器的初级电权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115525864 A 3