一种电流互感器饱和检测方法及装置

摘要

本发明实施例提供了一种电流互感器饱和检测方法及装置，其中，该电流互感器饱和检测方法包括：获取到通过滑动时间窗对电流互感器二次电流采样得到的二次电流采样值，通过预置第二公式对二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到平滑滤波后的二阶差分电流；将二阶差分电流与预设阈值进行比较，得到电流互感器的饱和起始时刻n0；根据电流互感器饱和起始时刻n0，对n0+1采样时刻对应的电流互感器二次电流通过预置第三公式进行积分计算，得到第一积分值；依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的电流互感器的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，将得到的积分计算结果与第一积分值按照预置比较方式进行饱和结束时刻的确定。

权利要求

1.一种电流互感器饱和检测方法，其特征在于，包括：

S1：获取到通过滑动时间窗对电流互感器二次电流采样得到的二次电流采样值，通过预置第二公式对二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到平滑滤波后的二阶差分电流；

S2：将二阶差分电流与预设阈值进行比较，得到电流互感器的饱和起始时刻n0；

S3：根据电流互感器饱和起始时刻n0，对n0+1采样时刻对应的电流互感器二次电流通过预置第三公式进行积分计算，得到第一积分值；

S4：依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的电流互感器的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，将得到的积分计算结果与第一积分值按照预置比较方式进行饱和结束时刻的确定；

其中，步骤S4具体包括：依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，将得到的积分计算结果与第一积分值进行乘积计算，直到乘积计算结果小于0，则判断饱和结束；

预置第三公式具体为：

其中L为电流互感器负载电感，R为电流互感器负载电阻，T为系统采样间隔，n为饱和起始时刻后的采样时刻，n0为饱和起始时刻。

2.根据权利要求1所述的电流互感器饱和检测方法，其特征在于，步骤S1具体包括：获取到通过长度为6的滑动时间窗对电流互感器二次电流进行采样的6个二次电流采样值，通过预置第二公式对6个二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到二阶差分电流，预置第二公式具体为：id2[n]＝2i[n]-i[n-1]-i[n-2]-i[n-3]-i[n-4]+2i[n-5]；

其中i[n]、i[n-1]、i[n-2]、i[n-3]、i[n-4]和i[n-5]为滑动时间窗长度为6时对电流互感器二次电流采样的6个二次电流采样值。

3.根据权利要求1所述的电流互感器饱和检测方法，其特征在于，步骤S2具体包括：将二阶差分电流与预设阈值进行比较，若二阶差分电流大于预设阈值，则确定二阶差分电流对应的采样时刻为电流互感器饱和起始时刻n0，若二阶差分电流小于预设阈值，则返回执行步骤S1。

4.根据权利要求1所述的电流互感器饱和检测方法，其特征在于，步骤S1前还包括：S0：通过预置第一公式计算预设阈值，预置第一公式具体为：其中If为系统最大短路电流；k为可靠系数，本公式中取3；N为系统在一个工频周期内的采样点数，N＝fs/50，fs为系统采样频率。

5.一种电流互感器饱和检测装置，其特征在于，包括：

平滑滤波单元，用于获取到通过滑动时间窗对电流互感器二次电流进行采样得到的二次电流采样值，通过预置第二公式对二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到平滑滤波后的二阶差分电流；

饱和起始单元，用于将二阶差分电流与预设阈值进行比较，得到电流互感器的饱和起始时刻n0。

第一积分单元，用于根据电流互感器饱和起始时刻n0，对n0+1采样时刻对应的电流互感器二次电流通过预置第三公式进行积分计算，得到第一积分值；

比较积分单元，用于依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的电流互感器的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，将得到的积分计算结果与第一积分值按照预置比较方式进行饱和结束时刻的确定；

比较积分单元，具体包括：依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，将得到的积分计算结果与第一积分值进行乘积计算，直到乘积计算结果小于0，则判断饱和结束；

预置第三公式具体为：

其中L为电流互感器负载电感，R为电流互感器负载电阻，T为系统采样间隔，n为饱和起始时刻后的采样时刻，n0为饱和起始时刻。

6.根据权利要求5所述的电流互感器饱和检测装置，其特征在于，还包括：阈值单元，用于通过预置第一公式计算预设阈值。

说明书

一种电流互感器饱和检测方法及装置

技术领域

[0001] 本发明电磁测量技术领域，尤其涉及一种电流互感器饱和检测方法及装置。

背景技术

[0002] 电力系统中使用电流互感器测量电网电流。由于传统电磁式电流互感器铁芯材料的非线性，当被测电流过大时电流互感器将发生饱和。电流互感器饱和时，其励磁电流显著变大，折算到一次侧的二次电流不再与一次电流相等，造成电流测量误差。当系统发生短路故障时，系统故障电流可能远大于电流互感器一次侧额定电流，从而造成电流互感器的饱和。电流互感器的饱和可能会引起电流差动保护等继电保护系统的误动，影响电网安全运行。电流互感器饱和检测可在电流互感器发生饱和时为继电保护系统提供闭锁信号，防止保护发生误动，从而提高电力系统可靠性。

[0003] 传统的电流互感器饱和检测方法有基于二次电流谐波比的测量方法或基于小波变换的测量方法等。这些方法可以准确的判断电流互感器饱和的发生，然而通常需要对整个工频周期的电流信号做处理，实时性较差。基于导数、差分方程等的电流互感器饱和检测算法通常计算量小、实时性强，然而易受噪声的影响，存在技术缺陷。

[0004] 因此，提出一种拥有强抗噪声能力的电流互感器饱和检测方法是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

[0005] 本发明实施例提供了一种电流互感器饱和检测方法及装置，解决了基于导数、差分方程等的电流互感器饱和检测算法通常计算量小、实时性强，然而易受噪声的影响的技术问题。

[0006] 本发明实施例提供了一种电流互感器饱和检测方法，包括：

[0007] S1：获取到通过滑动时间窗对电流互感器二次电流采样得到的二次电流采样值，通过预置第二公式对二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到二阶差分电流；

[0008] S2：将二阶差分电流与预设阈值进行比较，得到电流互感器的饱和起始时刻n0。

[0009] S3：根据电流互感器饱和起始时刻n0，对n0+1采样时刻对应的电流互感器二次电流通过预置第三公式进行积分计算，得到第一积分值；

[0010] S4：依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的电流互感器的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，将得到的积分计算结果与第一积分值按照预置比较方式进行饱和结束时刻的确定。

[0011] 优选地，步骤S1具体包括：

[0012] 获取到通过长度为6的滑动时间窗对电流互感器二次电流进行采样的6个二次电流采样值，通过预置第二公式对6个二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到二阶差分电流，预置第二公式具体为：

[0013] id2[n]＝2i[n]-i[n-1]-i[n-2]-i[n-3]-i[n-4]+2i[n-5]；

[0014] 其中i[n]、i[n-1]、i[n-2]、i[n-3]、i[n-4]和i[n-5]为滑动时间窗长度为6时对电流互感器二次电流采样的6个二次电流采样值。

[0015] 优选地，步骤S2具体包括：

[0016] 将二阶差分电流与预设阈值进行比较，若二阶差分电流大于预设阈值，则确定二阶差分电流对应的采样时刻为电流互感器饱和起始时刻n0，若二阶差分电流小于预设阈值，则返回执行步骤S1。

[0017] 优选地，步骤S1前还包括：

[0018] S0：通过预置第一公式计算预设阈值，预置第一公式具体为：

[0019]

[0020]

[0021]

[0022] 其中If为系统最大短路电流；k为可靠系数，本公式中取3；N为系统在一个工频周期内的采样点数，N＝fs/50，fs为系统采样频率。

[0023] 优选地，步骤S4具体包括：依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，将得到的积分计算结果与第一积分值进行乘积计算，直到乘积计算结果小于0，则判断饱和结束。

[0024] 预置第三公式具体为：

[0025]

[0026] 其中L为电流互感器负载电感，R为电流互感器负载电阻，T为系统采样间隔，n为饱和起始时刻后的采样时刻，n0为饱和起始时刻。

[0027] 优选地，本发明实施例还提供了一种电流互感器饱和检测装置，包括：

[0028] 平滑滤波单元，用于获取到通过滑动时间窗对电流互感器二次电流进行采样得到的二次电流采样值，通过预置第二公式对二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到二阶差分电流；

[0029] 饱和起始单元，用于将二阶差分电流与预设阈值进行比较，得到电流互感器的饱和起始时刻n0；

[0030] 第一积分单元，用于根据电流互感器饱和起始时刻n0，对n0+1采样时刻对应的电流互感器二次电流通过预置第三公式进行积分计算，得到第一积分值；

[0031] 比较积分单元，用于依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的电流互感器的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，将得到的积分计算结果与第一积分值按照预置比较方式进行饱和结束时刻的确定。

[0032] 优选地，本发明实施例提供的一种电流互感器饱和检测装置还包括：

[0033] 阈值单元，用于通过预置第一公式计算预设阈值。

[0034] 从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

[0035] 本发明实施例提供了一种电流互感器饱和检测方法及装置，其中，该电流互感器饱和检测方法包括：S1：获取到通过滑动时间窗对电流互感器二次电流采样得到的二次电流采样值，通过预置第二公式对二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到平滑滤波后的二阶差分电流；S2：将二阶差分电流与预设阈值进行比较，得到电流互感器的饱和起始时刻n0；S3：根据电流互感器饱和起始时刻n0，对n0+1采样时刻对应的电流互感器二次电流通过预置第三公式进行积分计算，得到第一积分值；S4：依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的电流互感器的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，将得到的积分计算结果与第一积分值按照预置比较方式进行饱和结束时刻的确定。本发明实施例通过对电流互感器二次电流采样值进行平滑滤波计算，在不改变信号峰值宽度、高度的基础上有效地滤除噪声干扰，解决了基于导数、差分方程等的电流互感器饱和检测算法易受噪声的影响的技术问题。

附图说明

[0036] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

[0037] 图1为本发明实施例提供的一种电流互感器饱和检测方法的一个实施例的流程图；

[0038] 图2为本发明实施例提供的一种电流互感器饱和检测方法的另一个实施例的流程图；

[0039] 图3为本发明为仿真模拟实验所使用的系统电路图；

[0040] 图4为本发明实施例提供的一个结果示意图；

[0041] 图5为本发明实施例提供的一种电流互感器饱和检测装置的一个结构示意图；

[0042] 图6为本发明实施例提供的一种电流互感器饱和检测装置的另一个结构示意图。

具体实施方式

[0043] 本发明实施例提供了一种电流互感器饱和检测方法及装置，解决了基于导数、差分方程等的电流互感器饱和检测算法易受噪声的影响的技术问题。

[0044] 为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0045] 请参阅图1，本发明实施例提供的一种电流互感器饱和检测方法的一个实施例，包括：

[0046] 101、获取到通过滑动时间窗对电流互感器二次电流采样得到的二次电流采样值，通过预置第二公式对二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到平滑滤波后的二阶差分电流；

[0047] 需要说明的是，仅获取到滑动时间窗内的二次电流采样值，不需要对整个工频周期的电流信号做处理，然后通过预置第二公式对滑动时间窗内的二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到二阶差分电流。

[0048] 102、将二阶差分电流与预设阈值进行比较，得到电流互感器的饱和起始时刻n0；

[0049] 需要说明的是，将计算得到的当前采样时刻n对应的二阶差分电流与预设阈值的大小进行比较，根据比较结果确定电流互感器的饱和起始时刻n0。

[0050] 103、根据电流互感器饱和起始时刻n0，对n0+1采样时刻对应的电流互感器二次电流通过预置第三公式进行积分计算，得到第一积分值；

[0051] 需要说明的是，在确定了饱和起始时刻n0后，n0+1采样时刻指的是，饱和起始时刻n0后一个采样点对应的采样时刻，对n0+1采样时刻对应的电流互感器二次电流通过预置第三公式进行积分计算，得到第一积分值。

[0052] 104、依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的电流互感器的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，将得到的积分计算结果与第一积分值按照预置比较方式进行饱和结束时刻的确定；

[0053] 需要说明的是，依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的电流互感器的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，其中，n≥n0+1，即在得到采样时刻n0+1对应的二次电流后，继续对电流互感器进行二次电流的采样，即采样时刻n，此处n可为1、2、3…n，可以理解的是，每对一个采样时刻对应的二次电流进行计算则得到一个积分计算结果，将该结果按照预置比较方式与第一积分值进行比较，如果不满足条件，则重新计算得到下一个采样时刻积分计算结果，直到按照预置比较方式满足条件。

[0054] 本发明实施例提供了一种电流互感器饱和检测方法，包括：获取到通过滑动时间窗对电流互感器二次电流采样得到的二次电流采样值，通过预置第二公式对二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到平滑滤波后的二阶差分电流；将二阶差分电流与预设阈值进行比较，得到电流互感器的饱和起始时刻n0；根据电流互感器饱和起始时刻n0，对n0+1采样时刻对应的电流互感器二次电流通过预置第三公式进行积分计算，得到第一积分值；依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的电流互感器的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，将得到的积分计算结果与第一积分值按照预置比较方式进行饱和结束时刻的确定。本发明实施例通过对电流互感器二次电流采样值进行平滑滤波计算，在不改变信号峰值宽度、高度的基础上有效地滤除噪声干扰，解决了基于导数、差分方程等的电流互感器饱和检测算法易受噪声的影响的技术问题。

[0055] 以上是对本发明实施例提供的一种电流互感器饱和检测方法的一个实施例进行详细的描述，以下将对本发明实施例提供的一种电流互感器饱和检测方法的另一个实施例进行详细的描述。

[0056] 本发明实施例提供的一种电流互感器饱和检测方法的另一个实施例，包括：

[0057] 200、通过预置第一公式计算预设阈值，预置第一公式具体为：

[0058]

[0059]

[0060]

[0061] 其中If为系统最大短路电流；k为可靠系数，本公式中取3；N为系统在一个工频周期内的采样点数，N＝fs/50，fs为系统采样频率；

[0062] 需要说明的是，根据预置第一公式，通过计算可以确切地得到预设阈值。

[0063] 201、获取到通过滑动时间窗对电流互感器二次电流采样得到的二次电流采样值，通过预置第二公式对二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到平滑滤波后的二阶差分电流；

[0064] 需要说明的是，仅获取到滑动时间窗内的二次电流采样值，不需要对整个工频周期的电流信号做处理，然后通过预置第二公式对滑动时间窗内的二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到二阶差分电流。

[0065] 进一步地，获取到通过长度为6的滑动时间窗对电流互感器二次电流进行采样的6个二次电流采样值，通过预置第二公式对6个二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到二阶差分电流，预置第二公式具体为：

[0066] id2[n]＝2i[n]-i[n-1]-i[n-2]-i[n-3]-i[n-4]+2i[n-5]；

[0067] 其中i[n]、i[n-1]、i[n-2]、i[n-3]、i[n-4]和i[n-5]为滑动时间窗长度为6时对电流互感器二次电流采样的6个二次电流采样值。

[0068] 202、将二阶差分电流与预设阈值进行比较，得到电流互感器的饱和起始时刻n0；

[0069] 需要说明的是，将计算得到的当前采样时刻n对应的二阶差分电流与预设阈值的大小进行比较，根据比较结果确定电流互感器的饱和起始时刻n0。

[0070] 进一步地，将二阶差分电流与预设阈值进行比较，若二阶差分电流大于预设阈值，则确定二阶差分电流对应的采样时刻为电流互感器饱和起始时刻n0，若二阶差分电流小于预设阈值，则返回执行步骤S1；

[0071] 需要说明的是，若计算得到的当前采样时刻n对应的二阶差分电流比预设阈值大，则当前采样时刻n即为电流互感器的饱和起始时刻n0，若计算得到的当前采样时刻n对应的二阶差分电流比预设阈值小，则需要返回201重新获取下一个滑动时间窗内的电流互感器二次电流采样值后，重新进行计算。

[0072] 203、根据电流互感器饱和起始时刻n0，对n0+1采样时刻对应的电流互感器二次电流通过预置第三公式进行积分计算，得到第一积分值；

[0073] 需要说明的是，在确定了饱和起始时刻n0后，n0+1采样时刻指的是，饱和起始时刻n0后一个采样点对应的采样时刻，对n0+1采样时刻对应的电流互感器二次电流通过预置第三公式进行积分计算，得到第一积分值。

[0074] 204、依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的电流互感器的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，将得到的积分计算结果与第一积分值按照预置比较方式进行饱和结束时刻的确定；

[0075] 进一步地，依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，将得到的积分计算结果与第一积分值进行乘积计算，直到乘积计算结果小于0，则判断饱和结束；

[0076] 预置第三公式具体为：

[0077]

[0078] 其中L为电流互感器负载电感，R为电流互感器负载电阻，T为系统采样间隔，n为饱和起始时刻后的采样时刻，n0为饱和起始时刻；

[0079] 需要说明的是，依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的电流互感器的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，每计算一个采样时刻得到一个积分计算结果，将得到的积分计算结果与第一积分值进行乘积计算，如果乘积计算结果大于0，则重新计算得到下一个采样时刻积分计算结果；如果乘积计算结果小于0，则确定得到的积分计算结果对应的采样时刻为饱和结束时刻，判断饱和结束。

[0080] 以上是对本发明实施例提供的一种电流互感器饱和检测方法的一个实施例进行详细的描述，以下将对本发明实施例提供的一种电流互感器饱和检测方法的一个应用例进行详细的阐述。

[0081] T0：计算预设阈值，预设阈值设为：

[0082] th＝k*|id|max；

[0083] 其中，k为可靠系数，本发明取3。|id|max是不发生饱和时可能出现的最大的id2[n]绝对值。

[0084] 故障时电流互感器二次电流可近似如下展开：

[0085]

[0086] 其中If是稳态故障电流，TP是一次绕组的时间常数，TS是二次绕组的时间常数。因此故障时id2[n]可分解为三部分：

[0087]

[0088]

[0089] 上式中N为每个周期内的采样点数，T为采样间隔。由于T远小于绕组的时间常数TP、TS，A[n]可通过三角公式改写为：

[0090]

[0091]

[0092]

[0093] 由于采样间隔较小，n可近似认为连续。故可以通过对上式求导，并令导数为零的方式计算A[n]的极大值。因此A[n]的极大值点为：

[0094]

[0095]

[0096] T1：获取长度为6的滑动时间窗对电流互感器二次电流采样的6个二次电流采样值，通过预置第一公式对二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到平滑滤波后的二阶差分电流：

[0097] 若对原输入信号以数据长度为5、多项式阶数为2进行多项式平滑滤波，则其一阶导数id1[n]为：

[0098] id1[n]＝2i[n]+i[n-1]-i[n-3]-2i[n-4]；

[0099] 再对id1[n]做一阶差分计算，得到电流互感器二次电流多项式平滑滤波后的二阶差分电流id2[n]：

[0100] id2[n]＝2i[n]-i[n-1]-i[n-2]-i[n-3]-i[n-4]+2i[n-5]；

[0101] T2：将二阶差分电流与预设阈值进行比较，当二阶差分电流id2[n]大于预设阈值th时，即判断二阶差分电流对应的采样时刻n为电流互感器饱和起始时刻n0。

[0102] T3：根据电流互感器饱和起始时刻n0，对n0+1采样时刻对应的电流互感器二次电流通过预置第三公式进行积分计算，得到第一积分值，预置第三公式具体为：

[0103]

[0104] 其中L为电流互感器负载电感，R为电流互感器负载电阻，T为系统采样间隔，n为饱和起始时刻后的采样时刻，n0为饱和起始时刻。

[0105] T4：依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，将得到的积分计算结果与第一积分值进行乘积计算，直到乘积计算结果小于0，则判断饱和结束。

[0106] 以上是对本发明实施例提供的一种电流互感器饱和检测方法的一个应用例子进行详细的描述，以下将对本发明实施例提供的一种电流互感器饱和检测方法的另一个应用例进行详细的阐述。

[0107] 请参阅图3，本发明为仿真模拟实验所使用的系统电路图中的具体参数为：双侧电源均为220kv，两侧电源相角差为10°。电流互感器没有剩磁，磁路长度为0.6377m，铁芯截面积为2.601e-3m2，负载电阻为0.5Ω，负载电感为0.8e-3H。在线路上设置三相短路故障，使电流互感器饱和。

[0108] 本发明实施例提供的一种电流互感器饱和检测方法的具体步骤：

[0109] H0：计算预设阈值，本实施例中系统采样频率为4kHz，故N＝80，可高系数k为3，最大短路电流为11.65p.u.，因此预设阈值为：

[0110]

[0111]

[0112]

[0113] H1：获取长度为6的滑动时间窗对电流互感器二次电流采样的6个二次电流采样值，通过预置第一公式对二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到平滑滤波后的二阶差分电流为：

[0114] id2[n]＝2i[n]-i[n-1]-i[n-2]-i[n-3]-i[n-4]+2i[n-5]；

[0115] 其中i[n]、i[n-1]、i[n-2]、i[n-3]、i[n-4]和i[n-5]为滑动时间窗长度为6时对电流互感器二次电流采样的6个二次电流采样值。

[0116] H2：将二阶差分电流与预设阈值进行比较，当二阶差分电流id2[n]大于预设阈值th时，即判断二阶差分电流对应的采样时刻n为电流互感器饱和起始时刻n0。

[0117] H3：根据电流互感器饱和起始时刻n0，对n0+1采样时刻对应的电流互感器二次电流通过预置第三公式进行积分计算，得到第一积分值，预置第三公式具体为：

[0118]

[0119] 其中L为电流互感器负载电感，R为电流互感器负载电阻，T为系统采样间隔，n为饱和起始时刻后的采样时刻，n0为饱和起始时刻。

[0120] H4：依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，将得到的积分计算结果与第一积分值进行乘积计算，直到乘积计算结果小于0，则判断饱和结束。

[0121] 请参阅图4，在20dB噪声干扰下，图3所示系统故障后的互感器饱和电流波形、理想电流波形、多项式平滑滤波后的二阶差分电流id2[n]、电流积分I[n]以及最终的饱和检测结果如图4所示。由图4可知本实施例在20dB噪声环境下成功实现了电流互感器饱和的精确检测，解决了基于导数、差分方程等的电流互感器饱和检测算法通常计算量小、实时性强，然而易受噪声的影响的技术问题。

[0122] 以下将对本发明提供的一种电流互感器饱和检测装置进行详细的描述。

[0123] 请参阅图5，本发明实施例提供的一种电流互感器饱和检测装置的一个实施例，包括：

[0124] 平滑滤波单元501，用于获取到通过滑动时间窗对电流互感器二次电流进行采样得到的二次电流采样值，通过预置第二公式对二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到平滑滤波后的二阶差分电流；

[0125] 饱和起始单元502，用于将二阶差分电流与预设阈值进行比较，得到电流互感器的饱和起始时刻n0；

[0126] 第一积分单元503，用于根据电流互感器饱和起始时刻n0，对n0+1采样时刻对应的电流互感器二次电流通过预置第三公式进行积分计算，得到第一积分值；

[0127] 比较积分单元504，用于依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的电流互感器的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，将得到的积分计算结果与第一积分值按照预置比较方式进行饱和结束时刻的确定。

[0128] 本发明提供的一种电流互感器饱和检测装置，先通过平滑滤波单元501获取到通过滑动时间窗对电流互感器二次电流进行采样得到的二次电流采样值，通过预置第二公式对二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到二阶差分电流；再通过饱和起始单元502将二阶差分电流与预设阈值进行比较，得到电流互感器的饱和起始时刻n0；通过第一积分单元503根据电流互感器饱和起始时刻n0，对n0+1采样时刻对应的电流互感器二次电流通过预置第三公式进行积分计算，得到第一积分值；然后通过比较积分单元504依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的电流互感器的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，将得到的积分计算结果与第一积分值按照预置比较方式进行饱和结束时刻的确定。通过对电流互感器二次电流采样值进行平滑滤波计算，在不改变信号峰值宽度、高度的基础上有效地滤除噪声干扰，解决了基于导数、差分方程等的电流互感器饱和检测算法易受噪声的影响的技术问题。

[0129] 请参阅图6，本发明实施例提供的一种电流互感器饱和检测装置的另一个实施例，包括：

[0130] 阈值单元600，用于通过预置第一公式计算预设阈值；

[0131] 平滑滤波单元601，用于获取到通过滑动时间窗对电流互感器二次电流进行采样得到的二次电流采样值，通过预置第二公式对二次电流采样值进行平滑滤波计算，得到平滑滤波后的二阶差分电流；

[0132] 饱和起始单元602，用于将二阶差分电流与预设阈值进行比较，得到电流互感器的饱和起始时刻n0；

[0133] 第一积分单元603，用于根据电流互感器饱和起始时刻n0，对n0+1采样时刻对应的电流互感器二次电流通过预置第三公式进行积分计算，得到第一积分值；

[0134] 比较积分单元604，用于依次对n0+1采样时刻后的采样时刻n对应的电流互感器的二次电流通过预置第三公式进行积分计算，将得到的积分计算结果与第一积分值按照预置比较方式进行饱和结束时刻的确定。

[0135] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

[0136] 以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。