检测电容式电压互感器的残压状态的方法与装置

摘要

本发明涉及检测电容式电压互感器的残压状态的方法与装置，方法包括：获取一个电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值；根据各组所述第一微分值，确定所述电容式电压互感器是否处于残压状态。根据本发明，能够快速确定电容式电压互感器是否处于残压状态。

权利要求

1.检测电容式电压互感器的残压状态的方法，其特征在于，包括：

获取一个电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值；

根据各组所述第一微分值，确定所述电容式电压互感器是否处于残压状态；

根据各组所述第一微分值，确定所述电容式电压互感器是否处于残压状态，包括：在连续的一个预设时间段内，若判断出各组中的两个所述第一微分值之间的第一差值的绝对值均小于一个第一预设阈值，且各所述第一微分值的绝对值均小于一个第二预设阈值，则确定出所述电容式电压互感器处于残压状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在判断出各组中的两个所述第一微分值之间的第一差值的绝对值均小于一个第一预设阈值，且各所述第一微分值的绝对值均小于一个第二预设阈值之后，且在确定出所述电容式电压互感器处于残压状态之前，还包括：判断所述预设时间段内，各所述第一微分值中最大的一个与最小的一个之间的第二差值是否小于一个第三预设阈值；

若判断结果为是，则执行确定出所述电容式电压互感器处于残压状态的操作。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在获取一个电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值之前，还包括：判断是否有所述电容式电压互感器的输出端的相邻的两个第二采样信号的第二微分值之间的第三差值的绝对值小于一个第四预设阈值，且两个所述第二微分值的绝对值是否均小于一个第五预设阈值；

若判断结果均为是，则执行获取一个电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值的操作。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在判断出有所述电容式电压互感器的输出端的相邻的两个第二采样信号的第二微分值之间的第三差值的绝对值小于一个第四预设阈值之后，且在执行获取所述电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值的操作之前，还包括：确定两个所述第二采样信号对应的第二积分值的绝对值是否均大于一个第六预设阈值，若确定结果为是，则执行获取所述电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的操作。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在确定出两个所述所述第二采样信号对应的第二积分值的绝对值均大于一个第六预设阈值之后，且在执行获取所述电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的操作的之前，还包括：确定两个所述第二积分值的绝对值是否随时间呈减小趋势；

若确定结果为是，则执行获取所述电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的操作。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设时间段t为T/4＜t≤T/2，其中T为所述电容式电压互感器所在系统的系统周期。

7.检测电容式电压互感器的残压状态的装置，其特征在于，包括：

一个获取单元，获取一个电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值；

一个确定单元，根据各组所述第一微分值，确定所述电容式电压互感器是否处于残压状态；

所述确定单元具体用于：

在连续的一个预设时间段内，若判断出各组中的两个所述第一微分值之间的第一差值的绝对值均小于一个第一预设阈值，且各所述第一微分值的绝对值均小于一个第二预设阈值，则确定出所述电容式电压互感器处于残压状态。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定单元包括：

一个第一判断子单元，用于在连续的预设时间段内，判断各组中的两个所述第一微分值之间的第一差值的绝对值是否均小于一个第一预设阈值，且各所述第一微分值的绝对值是否均小于一个第二预设阈值，若判断结果为是，则触发一个第二判断子单元；

所述第二判断子单元，用于判断所述预设时间段内，各所述第一微分值中最大的一个与最小的一个之间的第二差值是否小于一个第三预设阈值，若判断结果为是，则触发一个确定子单元；

所述确定子单元，用于确定出所述电容式电压互感器处于残压状态的操作。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，还包括：

一个判断单元，用于判断是否有所述电容式电压互感器的输出端的相邻的两个第二采样信号的第二微分值之间的第三差值的绝对值小于一个第四预设阈值，且两个所述第二微分值的绝对值是否均小于一个第五预设阈值，若判断结果为是，则触发所述获取单元。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，在判断出有所述电容式电压互感器的输出端的相邻的两个第二采样信号的第二微分值之间的第三差值的绝对值小于一个第四预设阈值之后，且在触发所述获取单元之前，所述判断单元还用于：确定两个所述第二采样信号对应的第二积分值的绝对值是否均大于一个第六预设阈值，若确定结果为是，则触发所述获取单元。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，在确定出两个所述所述第二采样信号对应的第二积分值的绝对值均大于一个第六预设阈值之后，且在执行获取所述电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的操作的之前，所述判断单元还用于：确定两个所述第二积分值的绝对值是否随时间呈减小趋势；

若确定结果为是，则执行获取所述电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的操作。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述预设时间段t为T/4＜t≤T/2，其中T为所述电容式电压互感器所在系统的系统周期。

13.检测电容式电压互感器的残压状态的装置，其特征在于，包括：至少一个通信接口，用于与所述电容式电压互感器进行通信；

至少一个存储器，用于存储所述电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值；

至少一个处理器，与所述存储器连接，所述处理器用于执行根据权利要求1-6中任一项所述的检测电容式电压互感器的残压状态的方法。

14.检测电容式电压互感器的残压状态的装置，其特征在于，至少一个存储器，其用于存储指令；

至少一个处理器，用于根据所述存储器存储的指令执行根据权利要求1-6中任一项所述的检测电容式电压互感器的残压状态的方法。

15.可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有机器可读指令，所述机器可读指令当被一个机器执行时，所述机器执行根据权利要求1-6中任一项所述的检测电容式电压互感器的残压状态的方法。

说明书

检测电容式电压互感器的残压状态的方法与装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电力系统领域，特别是一种检测电容式电压互感器的残压状态的方法与装置。

背景技术

[0002] 电容式电压互感器(CPT：Capacitor Potential Transformer)多用于高压电网中，用于监测电网中一次侧(高压侧)的电压信号。图1示出了一种典型的电容式电压互感器的原理图。如图1所示，电容式电压互感器CPT 10连接在电力系统中的一次侧(primary)设备20和二次侧(Secondary)设备30之间，用于将获得的一次侧高压Uprim转换成二次侧低压Usec，并送入二次侧设备30进行进一步分析。这里，一次侧设备20是用于产生和使用电能的设备，例如高压输电线缆、高压开关、变压器、电抗器等。二次设备30主要是对电力系统内一次设备进行监察、测量、控制保护或调节的设备，例如合并单元和继电保护设备。

[0003] 图1中，CPT 10的输入端A、B连接到一次侧设备20，即获得例如高压网线上的的一次侧高压Uprim。CPT 10包括串联的两个感应电容C1和C2。在电容容量上，电容C1和电容C2可以在nF或pF量级，其比值例如根据Uprim和Usec之间比值来确定。互感器10在电容C2两端引出其输出端C、D。例如，如果输入端A、B连接到的一次侧电压Uprim为110kV，那么输出端C、D之间的二次侧电压Usec可以达到大约100V。Usec被输出至二次侧设备30进行分析和处理。这种电容式电压互感器也称作非接触式电压互感器。

[0004] 如图1所示的CPT 10中，Uprim一般为正弦交流信号，Usec随着Uprim而变化。然而，由于感应电容的存在，Usec会滞后于Uprim。一次侧设备20有可能在多种情况下突然切断。例如，当有故障发生时，一次侧设备可能会在Uprim≠0的时间点突然断开，而使得Uprim瞬间置为零。此时，由于感应电容的存在，Usec并不能随之瞬间变为零值。相反，感应电容C1和C2上会积存残留电荷，其表现为Usec保持为一个直流电压，其也称作残留电压Vtrap。为此，残留电荷也称作残压状态(trap charge)。如果在一次侧设备20内没有电荷释放回路，则该残留电压Vtrap会一直保持到一次侧设备20重新接通。由于残留电压加在输出端C、D上，当一次侧设备20重新接通时，二次侧设备30很可能会感测到一个错误的Usec，进而误以为发生故障而采取保护动作。由此可见，残留电荷的存在是很危险的。

[0005] 因此，如何及时确定一次侧是否断开成为亟需解决的问题。

发明内容

[0006] 有鉴于此，本发明提出了一种检测电容式电压互感器的残压状态的方法与装置，以能够快速检测出一次侧是否断开。

[0007] 本发明一方面提供一种检测电容式电压互感器的残压状态的方法，包括：

[0008] 获取一个电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值；

[0009] 根据各组所述第一微分值，确定所述电容式电压互感器是否处于残压状态。

[0010] 首先获取至少一组相邻的第一采样信号对应的第一微分值，再根据各组第一微分值确定电容式电压互感器是否处于残压状态。由于判断过程过程较为简单，而且可以采取一边获取采样信号的微分值一边进行相关判断的方式，因此装置的响应速度快，能够及时确定电容式电压互感器的残压状态，即能够及时确定一次侧开关是否断开。

[0011] 根据如上所述的方法，可选地，根据各组所述第一微分值，确定所述电容式电压互感器是否处于残压状态，包括：

[0012] 在连续的一个预设时间段内，若判断出各组中的两个所述第一微分值之间的第一差值的绝对值均小于一个第一预设阈值，且各所述第一微分值的绝对值均小于一个第二预设阈值，则确定出所述电容式电压互感器处于残压状态。

[0013] 在获取相邻的两个第一采样信号的第一微分值之后，不仅根据第一微分值的差值的绝对值确定第一采样信号是否呈稳定状态，还进一步根据第一采样信号的第一微分值的绝对值来验证第一采样信号的稳定状态，能够及时且精准地确定电容式电压互感器的残压状态。

[0014] 根据如上所述的方法，可选地，在判断出各组中的两个所述第一微分值之间的第一差值的绝对值均小于一个第一预设阈值，且各所述第一微分值的绝对值均小于一个第二预设阈值之后，且在确定出所述电容式电压互感器处于残压状态之前，还包括：

[0015] 判断所述预设时间段内，各所述第一微分值中最大的一个与最小的一个之间的第二差值是否小于一个第三预设阈值；

[0016] 若判断结果为是，则执行确定出所述电容式电压互感器处于残压状态的操作。

[0017] 在考虑前端采样回路的直流偏移的情况下，增加了针对采样误差的容错性。这样能够使得最终的判断结果更加准确。

[0018] 根据如上所述的方法，可选地，在获取一个电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值之前，还包括：

[0019] 判断是否有所述电容式电压互感器的输出端的相邻的两个第二采样信号的第二微分值之间的第三差值的绝对值小于一个第四预设阈值，且两个所述第二微分值的绝对值是否均小于一个第五预设阈值；

[0020] 若判断结果均为是，则执行获取一个电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值的操作。

[0021] 首先为检测电容式电压互感器的残压状态确定起始条件，当满足该条件时，执行后续的步骤以确定电容式电压互感器是否处于残压状态，这样可以节省流程，减少装置的负担。

[0022] 根据如上所述的方法，可选地，在判断出有所述电容式电压互感器的输出端的相邻的两个第二采样信号的第二微分值之间的第三差值的绝对值小于一个第四预设阈值之后，且在执行获取所述电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值的操作之前，还包括：

[0023] 确定两个所述第二采样信号对应的第二积分值的绝对值是否均大于一个第六预设阈值，若确定结果为是，则执行获取所述电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的操作。

[0024] 通过确定电容式电压互感器的输入端是有输入的，电容式电压互感器的开关是从接通状态到断开状态的，以进一步验证了电容式电压互感器处于残压状态。

[0025] 根据如上所述的方法，可选地，在确定出两个所述所述第二采样信号对应的第二积分值的绝对值均大于一个第六预设阈值之后，且在执行获取所述电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的操作的之前，还包括：

[0026] 确定两个所述第二积分值的绝对值是否随时间呈减小趋势；

[0027] 若确定结果为是，则执行获取所述电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的操作。

[0028] 相邻的两个积分值呈减小趋势，说明该第二采样信号的幅度在下降，进一步验证了电容式电压互感器处于残压状态。

[0029] 根据如上所述的方法，可选地，所述预设时间段t为T/4＜t≤T/2，其中T为所述电容式电压互感器所在系统的系统周期。

[0030] 本发明另一个方面提供检测电容式电压互感器的残压状态的装置，包括：

[0031] 一个获取单元，获取一个电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值；

[0032] 一个确定单元，根据各组所述第一微分值，确定所述电容式电压互感器是否处于残压状态。

[0033] 首先获取至少一组相邻的第一采样信号对应的第一微分值，再根据各组第一微分值确定电容式电压互感器是否处于残压状态。由于判断过程过程较为简单，而且可以采取一边获取采样信号的微分值一边进行相关判断的方式，因此装置的响应速度快，能够及时确定电容式电压互感器的残压状态，即能够及时确定一次侧开关是否断开。

[0034] 根据如上所述的装置，可选地，所述确定单元具体用于：

[0035] 在连续的一个预设时间段内，若判断出各组中的两个所述第一微分值之间的第一差值的绝对值均小于一个第一预设阈值，且各所述第一微分值的绝对值均小于一个第二预设阈值，则确定出所述电容式电压互感器处于残压状态。

[0036] 在获取相邻的两个第一采样信号的第一微分值之后，不仅根据第一微分值的差值的绝对值确定第一采样信号是否呈稳定状态，还进一步根据第一采样信号的第一微分值的绝对值来验证第一采样信号的稳定状态，能够及时且精准地确定电容式电压互感器的残压状态。根据如上所述的装置，可选地，所述确定单元包括：

[0037] 一个第一判断子单元，用于在连续的预设时间段内，判断各组中的两个所述第一微分值之间的第一差值的绝对值是否均小于一个第一预设阈值，且各所述第一微分值的绝对值是否均小于一个第二预设阈值，若判断结果为是，则触发一个第二判断子单元；

[0038] 所述第二判断子单元，用于判断所述预设时间段内，各所述第一微分值中最大的一个与最小的一个之间的第二差值是否小于一个第三预设阈值，若判断结果为是，则触发一个确定子单元；

[0039] 所述确定子单元，用于确定出所述电容式电压互感器处于残压状态的操作。

[0040] 在考虑前端采样回路的直流偏移的情况下，增加了针对采样误差的容错性。这样能够使得最终的判断结果更加准确。

[0041] 根据如上所述的装置，可选地，还包括：

[0042] 一个判断单元，用于判断是否有所述电容式电压互感器的输出端的相邻的两个第二采样信号的第二微分值之间的第三差值的绝对值小于一个第四预设阈值，且两个所述第二微分值的绝对值是否均小于一个第五预设阈值，若判断结果为是，则触发所述获取单元。

[0043] 首先为检测电容式电压互感器的残压状态确定起始条件，当满足该条件时，执行后续的步骤以确定电容式电压互感器是否处于残压状态，这样可以节省流程，减少装置的负担。

[0044] 根据如上所述的装置，可选地，在判断出有所述电容式电压互感器的输出端的相邻的两个第二采样信号的第二微分值之间的第三差值的绝对值小于一个第四预设阈值之后，且在触发所述获取单元之前，所述判断单元还用于：

[0045] 确定两个所述第二采样信号对应的第二积分值的绝对值是否均大于一个第六预设阈值，若确定结果为是，则触发所述获取单元。

[0046] 通过确定电容式电压互感器的输入端是有输入的，电容式电压互感器的开关是从接通状态到断开状态的，以进一步验证了电容式电压互感器处于残压状态。

[0047] 根据如上所述的装置，可选地，在确定出两个所述所述第二采样信号对应的第二积分值的绝对值均大于一个第六预设阈值之后，且在执行获取所述电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的操作的之前，所述判断单元还用于：

[0048] 确定两个所述第二积分值的绝对值是否随时间呈减小趋势；

[0049] 若确定结果为是，则执行获取所述电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的操作。

[0050] 相邻的两个积分值呈减小趋势，说明该第二采样信号的幅度在下降，进一步验证了电容式电压互感器处于残压状态。

[0051] 根据如上所述的装置，可选地，所述预设时间段t为T/4＜t≤T/2，其中T为所述电容式电压互感器所在系统的系统周期。

[0052] 本发明又一个方面提供检测电容式电压互感器的残压状态的装置，包括：

[0053] 至少一个通信接口，用于与所述电容式电压互感器进行通信；

[0054] 至少一个存储器，用于存储所述电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值；

[0055] 至少一个处理器，与所述存储器连接，所述处理器用于执行前述任一项所述的检测电容式电压互感器的残压状态的方法。

[0056] 本发明再一个方面提供检测电容式电压互感器的残压状态的装置，至少一个存储器，其用于存储指令；

[0057] 至少一个处理器，用于根据所述存储器存储的指令执行根据前述任一项所述的检测电容式电压互感器的残压状态的方法。

[0058] 本发明另一个方面提供可读存储介质，所述可读存储介质中存储有机器可读指令，所述机器可读指令当被一个机器执行时，所述机器执行根据前述任一项所述的检测电容式电压互感器的残压状态的方法。

附图说明

[0059] 下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

[0060] 图1为根据本发明的电容式电压互感器的结构示意图。。

[0061] 图2为根据本发明一实施例的检测电容式电压互感器的残压状态的方法流程示意图。

[0062] 图3为根据本发明另一实施例的检测电容式电压互感器的残压状态的方法流程示意图。

[0063] 图4为根据本发明又一实施例的检测电容式电压互感器的残压状态的方法流程示意图。

[0064] 图5为根据本发明一实施例的采样信号的微分值与积分值的曲线示意图。

[0065] 图6为根据本发明一实施例的检测电容式电压互感器的残压状态的装置结构示意图。

[0066] 图7为根据本发明另一实施例的检测电容式电压互感器的残压状态的装置结构示意图。

[0067] 图8为根据本发明再一实施例的检测电容式电压互感器的残压状态的装置结构示意图。

[0068] 图9为根据本发明又一实施例的检测电容式电压互感器的残压状态的装置结构示意图。

具体实施方式

[0069] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

[0070] 实施例一

[0071] 本实施例提供一种检测电容式电压互感器的残压状态的方法，其执行主体为检测电容式电压互感器的残压状态的装置。该装置可以为电脑、iPad等设备。

[0072] 如图2所示，为根据本实施例的检测电容式电压互感器的残压状态的方法的流程示意图。该方法包括:

[0073] 步骤201，获取一个电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值。

[0074] 本实施例中，将电容式电压互感器输出端的两个相邻的采样信号作为一组相邻的第一采样信号。本实施例中，可以在连续的时间段内获取多组这样相邻的第一采样信号。该第一采样信号可以是电流信号，也可以是电压信号，具体可以根据实际情况进行选择。需说明的是，第一采样信号有对应的微分值，也有对应的积分值，这样，一组相邻的第一采样信号会对应一组相邻的第一微分值以及一组相邻的第一积分值。一般情况下，若第一采样信号是电压信号，从电容式电压互感器输出端输出的是第一采样信号的第一积分值，需要进行计算获取对应的第一微分值；若第一采样信号是电流信号，从电容式电压互感器输出的直接就是第一采样信号的第一微分值。具体如何获取采样信号对应的积分值或微分值，属于本领域的公知常识。

[0075] 以图1作为举例，若该第一采样信号为电压信号，则该第一采样信号可以是图1中的Usec，该Usec为第一采样信号的积分值，其按照时间连续采样的多个离散的第一采样信号的第一积分值，可以连接成一曲线，如图5中P曲线所示，相对应地，第一采样信号的第一微分值如图5中的Q曲线所示。第一采样信号对应的第一微分信号可以是该时间点上对应的图5所示的P曲线随时间的变化率。需指出的是，微分值Q的物理意义为电压随时间的变化率，其单位并非kV。本实施例中，为方便与积分值P作比较，Q曲线表示的是将微分值折算为对应的电压后的值。即，Q曲线反映了采样信号的微分值映射到一次电压上的对应关系。为了更清楚P曲线和Q曲线的关系，在图5中同时示出了P曲线和Q曲线。

[0076] 步骤202，根据各组第一微分值，确定电容式电压互感器是否处于残压状态。

[0077] 具体地，可以根据第一微分值的变化趋势，确定电容式电压互感器是否处于残压状态。例如，若变化幅度大于某一预设阈值，则确定电容式电压互感器处于残压状态，或者若第一微分值的绝对值随时间变化呈急剧下降趋势，则确定电容式电压互感器处于残压状态。当然，还可以将第一微分值与其他因素值进行结合以确定电容式电压互感器是否处于残压状态，具体不做赘述。

[0078] 可选地，该步骤可以包括：在连续的一个预设时间段内，若判断出各组中的两个第一微分值的第一差值的绝对值均小于一个第一预设阈值，且各第一微分值的绝对值均小于一个第二预设阈值，则确定出电容式电压互感器处于残压状态。该预设时间段可以根据经验设定。各组中的两个第一微分值的差值的绝对值小于一个第一预设阈值，说明第一采样信号的变化幅度较小，即处于稳定状态；若每组中的两个第一微分值的绝对值均小于一个第二预设阈值，则进一步确定第一采样信号处于稳定状态。在连续的预设时间段内，该第一采样信号的第一微分值一直处于稳定状态，则可以间接反映出电容式电压互感器处于残压状态。当电容式电压互感器处于残压状态时，说明一次侧开关断开。

[0079] 根据本实施例，首先获取至少一组相邻的第一采样信号对应的第一微分值，再根据各组第一微分值确定电容式电压互感器是否处于残压状态。由于判断过程过程较为简单，而且可以采取一边获取采样信号的微分值一边进行相关判断的方式，因此装置的响应速度快，能够及时确定电容式电压互感器的残压状态，即能够及时确定一次侧开关是否断开。

[0080] 实施例二

[0081] 本实施例对实施例一的检测电容式电压互感器的残压状态的方法做进一步补充说明。

[0082] 如图3所示，为根据本实施例的检测电容式电压互感器的残压状态的方法的流程示意图。该方法包括：

[0083] 步骤301，获取一个电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值，执行步骤302。

[0084] 该步骤与步骤201一致，在此不再赘述。

[0085] 步骤302，在连续的预设时间段内，若判断出各组中的两个第一微分值之间的第一差值的绝对值均小于一个第一预设阈值，且各第一微分值的绝对值均小于一个第二预设阈值，则执行步骤303，否则执行返回执行步骤301。

[0086] 该预设时间段可以大于系统周期的1/4，以使得第一微分值中有过零点的值，这样能够尽量保证确定结果的准确性。例如，该预设时间段t可以为T/4＜t≤T/2，T为该电容式电压互感器所在系统的系统周期。更为具体地，该预设时间段可以为0.3125倍的系统周期。

[0087] 可选地，可以先判断在预设时间段内，各组对应的第一差值的绝对值是否均小于第一预设阈值，若判断结果为是，则接着判断各第一微分值的绝对值是否均小于第二预设阈值。这样，首先确定第一采样信号是否呈稳定状态，如果确定结果为否，那么也无需进行判断各第一微分值的绝对值是否均小于第二预设阈值的操作，这样可以减少装置的工作负担。如果确定结果均为是，说明该第一采样信号呈稳定状态，可以执行步骤303。

[0088] 如图5所示，在电容式电压互感器的一次侧开关断开之后，采样信号的微分值首先会急剧下降，接着处于平稳状态。而采样信号的积分值在一次侧开关断开之后的很长一段时间后，才会处于平稳状态。即，采样信号的微分值能够较快地反映出电容式电压互感器是否处于残压状态。且当微分值在连续的一段时间内处于平稳状态时，例如在0V/s附近，就可以确定该电容式电压互感器处于残压状态。

[0089] 步骤303，判断预设时间段内，各第一微分值中最大的一个与最小的一个之间的第二差值是否小于一个第三预设阈值，若判断结果为是，则执行步骤304，否则返回执行步骤301。

[0090] 该步骤303中的第二差值为各第一微分值中最大的一个减去最小的一个。步骤303的是在考虑前端采样回路的直流偏移的情况下，增加了针对采样误差的容错性，这样能够使得最终的判断结果更加准确。

[0091] 若上述各判断步骤的结果中有一个为否，此时说明电容式电压互感器并未处于残压状态，则可以返回执行步骤301。当然也可以执行其他操作，具体可以根据实际需要选择。举例来说，每获取一组相邻的第一采样信号的第一微分值，就可以执行后续的操作，以实现对电容式电压互感器的实时监控。当然，也可以在下一个监控周期到来时，才执行步骤301，具体可以根据实际需要限定。

[0092] 步骤304，确定电容式电压互感器处于残压状态。

[0093] 本实施例中，步骤302和步骤303可以同时存在，也可以单独存在，例如只执行步骤302或步骤303。若只执行步骤302，则在步骤302中的判断结果为是时，即可确定出电容式电压互感器处于残压状态；若只执行步骤303，则在步骤303中的判断结果为是时，即可确定出电容式电压互感器处于残压状态。

[0094] 根据本实施例的检测电容式电压互感器的残压状态的方法，在获取相邻的两个第一采样信号的第一微分值之后，不仅根据第一微分值的差值的绝对值确定第一采样信号是否呈稳定状态，还进一步根据第一采样信号的第一微分值的绝对值来验证第一采样信号的稳定状态，能够及时且精准地确定电容式电压互感器的残压状态。

[0095] 实施例三

[0096] 本实施例对前述实施例的检测电容式电压互感器的残压状态的方法做进一步补充说明。

[0097] 如图4所示，为根据本实施例的电容式电压互感器的残压状态的方法的流程示意图。该方法包括：

[0098] 步骤401，判断是否有电容式电压互感器的输出端的相邻的两个第二采样信号对应的第二微分值之间的第三差值的绝对值小于一个第四预设阈值，且两个第二微分值的绝对值是否均小于一个第五预设阈值，若判断结果为是，则执行步骤402。

[0099] 该步骤中，可以持续获取电容式电压互感器的输出端的相邻的两个第二采样信号的第二微分值。确定两个第二微分值之间的第三差值的绝对值，并判断该第三差值的绝对值是否小于第四预设阈值。若判断结果为是，则可以接着判断两个第二微分值的绝对值是否均小于第五预设阈值；若判断结果为第三差值的绝对值大于或等于第四预设阈值，则可以接着获取下一组相邻的两个第二采样信号的第二微分值，并判断该两个第二微分值之间的第三差值的绝对值是否小于第四预设阈值。在判断出第三差值的绝对值小于第四预设阈值的情况下，再执行判断两个第二微分值的绝对值是否均小于第五预设阈值的操作。若两个第二微分值中有一个或全部都大于或等于第五预设阈值，同样可以接着获取下一组相邻的两个第二采样信号并判断对应的第二微分值的差值的绝对值是否小于第四预设阈值。

[0100] 该步骤中，若判断结果均为否，则可以继续获取其他相邻的两个第二采样信号。

[0101] 该步骤401可以看作是电容式电压互感器开始出现残留电荷的起始条件，在该起始条件满足之后，可以执行后续的操作。

[0102] 本实施例的第四预设阈值可以大于或等于第一预设阈值，第五预设阈值可以大于或等于第二预设阈值。

[0103] 步骤402，确定各第二采样信号对应的各第二积分值的绝对值是否均大于一个第六预设阈值，若确定结果为是，则执行步骤403，否则返回步骤401。

[0104] 该步骤中，根据第二采样信号获取对应的第二积分值，并判断各第二积分值的绝对值是否均大于一个第六预设阈值，以确定电容式电压互感器的输入端是有输入的，电容式电压互感器的开关是从接通状态到断开状态的，这样进一步验证了电容式电压互感器处于残压状态。

[0105] 步骤403，确定两个第二积分值的绝对值是否随时间呈减小趋势，若确定结果为是，则执行步骤404，否则返回步骤401。

[0106] 确定满足前述401和402的条件的相邻的两个积分值呈减小趋势，说明该第二采样信号的积分值的幅度在下降，进一步验证了电容式电压互感器处于残压状态。具体地，若时间较晚的第二积分值的绝对值小于时间较早的第二积分值的绝对值，则可以确定其随时间呈减小趋势。

[0107] 步骤404，获取一个电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值，执行步骤405。

[0108] 该步骤与步骤201一致，在此不再赘述。

[0109] 步骤405，在连续的预设时间段内，若判断出各组中的两个第一微分值的第一差值均小于一个第一预设阈值，且各第一微分值均小于一个第二预设阈值，第一差值等于时间较晚的第一微分值减小时间较早的第一微分值，则执行步骤406，否则执行返回执行步骤401。

[0110] 该步骤405与步骤302一致，在此不再赘述。

[0111] 步骤406，判断各第一积分值中最大的一个与最小的一个之间的第二差值是否小于一个第三预设阈值，若判断结果为是，则执行步骤407，否则返回执行步骤401。

[0112] 该步骤406与步骤303一致，在此不再赘述。

[0113] 步骤407，确定电容式电压互感器处于残压状态。

[0114] 需说明的是，本实施例中，步骤402和步骤403并非必须的，同样步骤406也并非必须的，例如只有步骤402或步骤403。当然，步骤403和步骤402的顺序可以互换或者同时进行，例如，如果步骤403的判断结果为否，就可以不用执行步骤402。

[0115] 根据本实施例的方法，首先为检测电容式电压互感器的残压状态确定起始条件，当满足该条件时，执行后续的步骤以确定电容式电压互感器是否处于残压状态，这样可以节省流程，减少装置的负担。

[0116] 实施例四

[0117] 本实施例对前述实施例的检测电容式电压互感器的残压状态做举例说明。

[0118] 如图5所示，为积分值P曲线和微分值Q曲线的示意图。假设本实施例中，第一预设阈值为0.3％Un，第二预设阈值为1％Un，第三预设阈值为1％Un，第四预设阈值为0.4％Un，第五预设阈值为1.2％Un，第六预设阈值为3％Un，第七预设阈值为0.4Un，预设时间段为0.3125T，其中Un为一次侧正常工作时的第一采样信号的积分值的额定值，T为电容式电压互感器所在系统的系统周期。需指出的是，微分值Q的物理意义为电压随时间的变化率，其单位并非kV。本实施例中，为方便与积分值P作比较，Q曲线表示的是将微分值折算为对应的电压后的值。即，Q曲线反映了采样信号的微分值映射到一次电压上的对应关系。为了更清楚P曲线和Q曲线的关系，在图5中同时示出了P曲线和Q曲线。

[0119] 本实施例中，第一采样信号的积分值为Usec，即电压值。如表1所示，为所采集到的第一采样信号的积分值、微分值与对应的时间点。表1中对应的Un为110kV，T为20ms。即第一预设阈值为0.33kV，第二预设阈值为1.1kV，第三预设阈值为1.1kV，第四预设阈值为0.44kV，第五预设阈值为1.32kV，第六预设阈值为3.3kV，第七预设阈值为0.44kV，预设时间段为6.25ms。当然，预设时间段可以更短一些，以使得判断时间缩短，具体可以根据实际需要设定。

[0120]

[0121]

[0122] 首先判断是否有相邻的两个采样信号对应的微分值之间的差值小于第四预设阈值0.44kV。根据表1，第一组相邻的两个采样信号1和2，其对应的微分值分别是27.50和2.800kV，两者差值的绝对值为24.7kV，而24.7kV大于0.44kV，可以看出并不满足该条件。接下来判断第二组相邻的两个采样信号2和3之间的差值是否小于第四预设阈值。第二组相邻的两个采样信号1和2，其对应的微分值分别是2.800kV和1.100kV，采样信号2和采样信号3微分值的差值的绝对值为1.7kV，该第二组相邻的两个采样信号2和3不满足该条件。接下来获取第三组相邻的两个采样信号3和采样信号4，并获取两者之间的差值的绝对值为
1.540kV，不满足小于0.44kV的条件。接下来获取第四组相邻的两个采样信号4和采样信号5之间差值的绝对值为0.055kV，其小于0.44kV。接下来判断出采样信号4和采样信号5对应的两个微分值的绝对值均小于第五预设阈值1.32kV。然后获取该采样信号4和5对应的积分值，并确定出这两个积分值的绝对值68.200kV和68.000kV均大于第六预设阈值3.3kV，接着继续确定这两个积分值绝对值是否随时间呈减小趋势，同样，确定结果为是。此时，电容式电压互感器有可能开始处于残压状态，接下来需要进一步验证。

[0123] 获取第五组相邻的两个采样信号5和6对应的微分值分别为-0.440kV和-0.385kV，接着判断出该两个微分值的差值的绝对值为0.055kV小于第一预设阈值0.33kV，且该两个微分值的绝对值均小于第二预设阈值1.1kV。接下来获取第六组相邻的两个采样信号6和7、第七组相邻的两个采样信号7和8、第八组相邻的两个采样信号8和9，直至第二十八组相邻的两个采样信号，并进行如上的判断，判断结果均与采样信号5和6相同。此时连续的预设时间段已经满足条件。接下来从采样信号5至采样信号29各自对应的微分值中选择出最大的一个微分值0.440kV以及最小的一个微分值0.385kV，并确定出该最大的一个微分值与最小的一个微分值之间的差值的绝对值0.055kV小于第三预设阈值1.1kV。此时，可以确定出电容式电压互感器处于残压状态，也就是说，一次侧开关已经断开，一次侧电压值应当为0V。

[0124] 实施例五

[0125] 本实施例提供检测电容式电压互感器的残压状态的装置。该装置用于执行前述实施例的检测电容式电压互感器的残压状态的方法。

[0126] 如图6所示，为根据本实施例的检测电容式电压互感器的残压状态的装置的结构示意图。该检测电容式电压互感器的残压状态的装置包括一个获取单元601和一个确定单元602。其中，获取单元601用于获取一个电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值；确定单元602用于根据各组第一微分值，确定电容式电压互感器是否处于残压状态。

[0127] 可选地，该确定单元602具体用于在连续的预设时间段内，若判断出各组中的两个第一微分值之间的第一差值的绝对值均小于一个第一预设阈值，且各第一微分值的绝对值均小于一个第二预设阈值，则确定出电容式电压互感器处于残压状态。

[0128] 本实施例的预设时间段t可以为T/4＜t≤T/2，其中T为所述电容式电压互感器所在系统的系统周期。

[0129] 根据本实施例，首先获取至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值，再根据各组第一微分值确定电容式电压互感器是否处于残压状态。由于判断过程过程较为简单，而且可以采取一边获取采样信号的微分值一边进行相关判断的方式，因此装置的响应速度快，能够及时确定电容式电压互感器的残压状态，即能够及时确定一次侧开关是否断开。

[0130] 实施例六

[0131] 本实施例对实施例六的检测电容式电压互感器的残压状态的装置做进一步补充说明。

[0132] 如图7所示，为根据本实施例的检测电容式电压互感器的残压状态的装置的结构示意图。该装置中，确定单元602包括一个第一判断子单元701、一个第二判断子单元702和一个确定子单元703。

[0133] 其中，第一判断子单元701与获取单元601连接，该第一判断子单元701用于在连续的预设时间段内，判断各组中的两个第一微分值之间的第一差值的绝对值是否均小于一个第一预设阈值，且各第一微分值的绝对值是否均小于一个第二预设阈值，若判断结果为是，则触发第二判断子单元702；第二判断子单元702与第一判断子单元701连接，该第二判断子单元702用于判断预设时间段内，各第一微分值中最大的一个与最小的一个之间的第二差值是否小于一个第三预设阈值，若判断结果为是，则触发一个确定子单元703；确定子单元703与第二判断子单元702连接，该确定子单元703用于确定出电容式电压互感器处于残压状态的操作。

[0134] 确定子单元703用于确定出电容式电压互感器处于残压状态意味着，若该确定子单元703被触发，即电容式电压互感器处于残压状态，确定子单元703可以通过发出信号的方式告知操作人员，例如在电脑上呈现文字。

[0135] 本实施例的各个子单元的工作方法与前述实施例相同，在此不再赘述。

[0136] 根据本实施例的装置，在获取相邻的两个第一采样信号的第一微分值之后，不仅根据第一微分值的差值的绝对值确定第一采样信号是否呈稳定状态，还进一步根据第一采样信号的第一微分值的绝对值来验证第一采样信号的稳定状态，能够及时且精准地确定电容式电压互感器的残压状态。

[0137] 实施例七

[0138] 本实施例对前述实施例的检测电容式电压互感器的残压状态的装置。

[0139] 如图8所示，为根据本实施例的检测电容式电压互感器的残压状态的装置的结构示意图。该装置除了实施例五和实施例六中的单元外，还包括一个判断单元801。该判断单元801用于用于判断是否有电容式电压互感器的输出端的相邻的两个第二采样信号的第二微分值之间的第三差值的绝对值小于一个第四预设阈值，且两个第二微分值的绝对值是否均小于一个第五预设阈值，若判断结果为是，则触发获取单元601。

[0140] 可选地，在判断出有电容式电压互感器的输出端的相邻的两个第二采样信号的第二微分值之间的第三差值的绝对值小于一个第四预设阈值之后，且在触发获取单元601之前，判断单元801还用于：

[0141] 确定两个第二采样信号的第二积分值的绝对值是否均大于一个第六预设阈值，若确定结果为是，则触发获取单元601。

[0142] 图8中示出了确定单元602的具体结构，当然该确定单元602也可以采用其他结构，在此不再赘述。

[0143] 本实施例的各个子单元的工作方法与前述实施例相同，在此不再赘述。

[0144] 根据本实施例，首先为检测电容式电压互感器的残压状态确定起始条件，当满足该条件时，执行后续的步骤以确定电容式电压互感器是否处于残压状态，这样可以节省流程，减少装置的负担。

[0145] 实施例八

[0146] 本实施例提供另一种检测电容式电压互感器的残压状态的装置。如图9所示，检测电容式电压互感器的残压状态的装置900包括至少一个通信接口901、至少一个存储器902以及至少一个处理器903。

[0147] 其中，通信接口901用于与电容式电压互感器进行通信；存储器901用于存储电容式电压互感器的输出端的至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值；处理器903和存储器902连接，该处理器903用于前述任一实施例的检测电容式电压互感器的残压状态的方法。存储器902可以设置在处理器903中，也可以单独设置。

[0148] 根据本实施例，首先获取至少一组相邻的第一采样信号的第一微分值，再根据各组第一微分值确定电容式电压互感器是否处于残压状态。由于判断过程过程较为简单，而且可以采取一边获取采样信号的微分值一边进行相关判断的方式，因此装置的响应速度快，能够及时确定电容式电压互感器的残压状态，即能够及时确定一次侧开关是否断开。

[0149] 本实发明还提供一种检测电容式电压互感器的残压状态的装置，包括至少一个存储器和至少一个处理器。其中，存储器用于存储指令。处理器用于根据存储器存储的指令执行前述任意实施例所描述的检测电容式电压互感器的残压状态的方法。

[0150] 本发明的实施例还提供一种可读存储介质。该可读存储介质中存储有机器可读指令，机器可读指令当被一个机器执行时，机器执行前述任意实施例所描述的检测电容式电压互感器的残压状态的方法。

[0151] 该可读存储介质上存储有机器可读指令，该机器可读指令在被处理器执行时，使处理器执行前述的任一种方法。具体地，可以提供配有可读存储介质的系统或者装置，在该可读存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机或处理器读出并执行存储在该可读存储介质中的机器可读指令。

[0152] 在这种情况下，从可读存储介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能，因此机器可读代码和存储机器可读代码的可读存储介质构成了本发明的一部分。

[0153] 可读存储介质的实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上或云上下载程序代码。

[0154] 本领域技术人员应当理解，上面公开的各个实施例可以在不偏离发明实质的情况下做出各种变形和修改。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书来限定。

[0155] 需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和单元都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或单元。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的装置结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些单元可能由同一物理实体实现，或者，有些单元可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。

[0156] 以上各实施例中，硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件单元或处理器可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，FPGA或ASIC)来完成相应操作。硬件单元或处理器还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。

[0157] 上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之内。

[0158] 以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。