一种利用电压电流确定串联变压器匝间故障保护的方法与流程

本申请涉及电力系统，特别是涉及一种利用电压电流确定串联变压器匝间故障保护的方法。

背景技术：

随着电力系统输电走廊日趋饱和，依靠建设新输电线路来增加输送容量将会越来越困难，大型互联网络提高电网输送功率、降低损耗等需求成为了迫切需要解决的难点问题。统一潮流控制器(upfc)为迄今为止功能最全面的新一代柔性交流输电设备能分别或同时实现并联补偿、串联补偿、移相和端电压调节等多种基本功能，其在实际工程中的应用具有较为明显的技术优势，应用前景广阔。

串联变压器是upfc系统的重要组成部分，其阀侧绕组与换流阀相连，网侧绕组直接串入输电线路，给线路注入幅值和相角均可控的电压矢量，从而实现功率调节功能。串联变压器运行方式的特殊性决定了其结构及特性与传统变压器有很大的不同。

传统变压器保护在串联变压器绕组匝间故障时灵敏度不足，为了能够快速的隔离绕组匝间故障，避免故障发展损坏绕组，保证串联变压器安全运行，必须配置绕组匝间故障保护予以补充。目前串联变压器配置纵差保护来隔离匝间故障，当网侧电流与折算至网侧的阀侧电流的相量和大于启动门槛且满足动作特性时，保护立即动作出口，闭合串联变压器网侧、阀侧开关。但当发生小匝间故障时，纵差保护拒动。绕组匝间故障保护属于主保护，绕组小匝间故障时，匝间故障保护应能准确快速动作，具有较好的灵敏性。因此，如何能够快速的确定串联变压器匝间故障保护，避免故障发展损坏绕组，保证串联变压器安全运行成为一种必要。

针对上述的现有技术中存在的如何能够快速的确定串联变压器匝间故障保护，避免故障发展损坏绕组，保证串联变压器安全运行成为一种必要的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本公开的实施例提供了一种利用电压电流的串联变压器匝间故障保护方法，以至少解决现有技术中存在的如何能够快速的确定串联变压器匝间故障保护，避免故障发展损坏绕组，保证串联变压器安全运行成为一种必要的技术问题。

根据本公开实施例的一个方面，提供了一种利用电压电流确定串联变压器匝间故障保护的方法，包括：根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据、第二平衡绕组环流判据、零序电流比值判据以及零序电压比值判据；根据第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据以及第二平衡绕组环流判据，确定匝间故障识别判据的逻辑关系；根据零序电流比值判据、谐波比值判据以及零序电压比值判据，确定网阀侧故障定位判据的逻辑关系；以及根据匝间故障识别的逻辑关系以及网阀侧故障定位的逻辑关系，判定串联变压器匝间故障的类别，并且在判定串联变压器匝间故障的类别后，确定串联变压器匝间故障保护可靠动作，其中，所述串联变压器匝间故障的类别分为网侧匝间故障以及阀侧匝间故障。

根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时由处理器执行以上任意一项所述的方法。

根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种串联变压器匝间故障保护的装置，包括：确定判据模块，用于根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据、第二平衡绕组环流判据、零序电流比值判据以及零序电压比值判据；确定第一逻辑关系模块，用于根据第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据以及第二平衡绕组环流判据，确定匝间故障识别判据的逻辑关系；确定第二逻辑关系模块，用于根据零序电流比值判据、谐波比值判据以及零序电压比值判据，确定网阀侧故障定位判据的逻辑关系；以及判定模块，用于根据匝间故障识别的逻辑关系以及网阀侧故障定位的逻辑关系，判定串联变压器匝间故障的类别，并且在判定串联变压器匝间故障的类别后，确定串联变压器匝间故障保护可靠动作，其中串联变压器匝间故障的类别分为网侧匝间故障以及阀侧匝间故障。

根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种串联变压器匝间故障保护的装置，包括：处理器；以及存储器，与处理器连接，用于为处理器提供处理以下处理步骤的指令：根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据、第二平衡绕组环流判据、零序电流比值判据以及零序电压比值判据；根据第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据以及第二平衡绕组环流判据，确定匝间故障识别判据的逻辑关系；根据零序电流比值判据、谐波比值判据以及零序电压比值判据，确定网阀侧故障定位判据的逻辑关系；以及根据匝间故障识别的逻辑关系以及网阀侧故障定位的逻辑关系，判定串联变压器匝间故障的类别，并且在判定串联变压器匝间故障的类别后，确定串联变压器匝间故障保护可靠动作，其中串联变压器匝间故障的类别分为网侧匝间故障以及阀侧匝间故障。

在本公开实施例中，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据、第二平衡绕组环流判据、零序电流比值判据以及零序电压比值判据，并且确定匝间故障识别判据的逻辑关系以及网阀侧故障定位判据的逻辑关系。最后，根据匝间故障识别的逻辑关系以及网阀侧故障定位的逻辑关系，判定串联变压器匝间故障的类别，并且在判定串联变压器匝间故障的类别后，确定串联变压器匝间故障保护可靠动作，其中串联变压器匝间故障的类别分为网侧匝间故障以及阀侧匝间故障。

从而对串联变压器匝间故障进行识别，并且根据串联变压器匝间故障的具体故障，确定串联变压器匝间故障保护可靠动作。从而改善串联变压器绕组匝间故障时灵敏度不足的问题，解决串联变压器匝间故障，保证串联变压器安全运行。进而解决了现有技术中存在的如何能够快速的确定串联变压器匝间故障保护，避免故障发展损坏绕组，保证串联变压器安全运行成为一种必要的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1是用于实现根据本公开实施例1所述的方法的计算设备的硬件结构框图；

图2是根据本公开实施例1的第一个方面所述的一种利用电压电流确定串联变压器匝间故障保护的方法的流程示意图；

图3是根据本公开实施例的第一个方面所述的串联变压器匝间故障保护的电路图；

图4是根据本公开实施例的第一个方面所述的upfc串联变压器结构图；

图5是根据本公开实施例2所述的一种利用电压电流确定串联变压器匝间故障保护的装置的示意图；以及

图6是根据本公开实施例3所述的一种利用电压电流确定串联变压器匝间故障保护的装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本公开的技术方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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他实施例，都应当属于本公开保护的范围。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本实施例，还提供了一种利用电压电流确定串联变压器匝间故障保护的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本实施例所提供的方法实施例可以在服务器或者类似的计算设备中执行。图1示出了一种用于实现利用电压电流确定串联变压器匝间故障保护的方法的计算设备的硬件结构框图。如图1所示，计算设备可以包括一个或多个处理器(处理器可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)、用于存储数据的存储器、以及用于通信功能的传输装置。除此以外，还可以包括：显示器、输入/输出接口(i/o接口)、通用串行总线(usb)端口(可以作为i/o接口的端口中的一个端口被包括)、网络接口、电源和/或相机。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，计算设备还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

应当注意到的是上述一个或多个处理器和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到计算设备中的其他元件中的任意一个内。如本公开实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制(例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择)。

存储器可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本公开实施例中的利用电压电流确定串联变压器匝间故障保护的方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器通过运行存储在存储器内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的应用程序的利用电压电流确定串联变压器匝间故障保护的方法。存储器可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算设备的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置包括一个网络适配器(networkinterfacecontroller，nic)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置可以为射频(radiofrequency，rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

显示器可以例如触摸屏式的液晶显示器(lcd)，该液晶显示器可使得用户能够与计算设备的用户界面进行交互。

此处需要说明的是，在一些可选实施例中，上述图1所示的计算设备可以包括硬件元件(包括电路)、软件元件(包括存储在计算机可读介质上的计算机代码)、或硬件元件和软件元件两者的结合。应当指出的是，图1仅为特定具体实例的一个实例，并且旨在示出可存在于上述计算设备中的部件的类型。

根据本实施例的第一个方面，提供了一种利用电压电流确定串联变压器匝间故障保护的方法。图2示出了该方法的流程示意图，参考图2所示，该方法包括：

s202：根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据、第二平衡绕组环流判据、零序电流比值判据以及零序电压比值判据；

s204：根据第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据以及第二平衡绕组环流判据，确定匝间故障识别判据的逻辑关系；

s206：根据零序电流比值判据、谐波比值判据以及零序电压比值判据，确定网阀侧故障定位判据的逻辑关系；以及

s208：根据匝间故障识别的逻辑关系以及网阀侧故障定位的逻辑关系，判定串联变压器匝间故障的类别，并且在判定串联变压器匝间故障的类别后，确定串联变压器匝间故障保护可靠动作，其中所述串联变压器匝间故障的类别分为网侧匝间故障以及阀侧匝间故障。

具体地，参考图3所示，本实施例中，首先根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据、第二平衡绕组环流判据、零序电流比值判据以及零序电压比值判据。

进一步地，根据第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据以及第二平衡绕组环流判据，确定匝间故障识别判据的逻辑关系。根据零序电流比值判据、谐波比值判据以及零序电压比值判据，确定网阀侧故障定位判据的逻辑关系。

最后，根据匝间故障识别的逻辑关系以及网阀侧故障定位的逻辑关系，判定串联变压器匝间故障的类别，并且在判定串联变压器匝间故障的类别后，确定串联变压器匝间故障保护可靠动作，其中可靠动作中的可靠表示可靠性，动作表示逻辑关系为1，动作与不动作相对立，不动作表示逻辑关系为0。串联变压器匝间故障的类别分为网侧匝间故障以及阀侧匝间故障。

参考图4所示，串联变压器的网侧、阀侧和平衡绕组分别采用iii型接线、y型接线和δ型接线。串联变压器的网侧绕组串接于线路pn的首端；阀侧绕组直接与串联换流器连接，其中性点经大电阻r接地；平衡绕组不带负载。为线路等效阻抗。qf1和qf3分别表示线路pn两侧的断路器。qf2、qf4分别为串联变压器网侧绕组和阀侧绕组旁路断路器。ta1、ta2为电流互感器。tv1、tv2、tv3为电压互感器。具体步骤如下：

(1)首先采集电压互感器tv1、tv2、tv3的三相电压采样值、电流互感器ta1、ta2的三相电流采样值，取自tv3的阀侧绕组对地电压采样值为uva、uvb、uvc，取自tv1的计算tv1的网侧绕组一端对地电压采样值uha、uhb、uhc，计算tv2的网侧绕组另一端对地电压采样值uea、ueb、uec，计算ta1的网侧电流基波相量有效值计算tv1的网侧绕组一端对地电压基波相量计算tv2的网侧绕组另一端对地电压基波相量取自ta2的平衡绕组电流采样值为it，计算ta2的平衡绕组电流直流分量幅值itdc，计算平衡绕组电流基波分量计算平衡绕组零序电流基波分量

(2)比较it与istart0的大小，若it＞istart0，则满足第一启动判据，进入步骤(4)；否则，进入步骤(3)。

(3)若uha-uea+uhb-ueb+uhc-uec＞ustart，则满足第二启动判据，进入步骤(4)；否则，保护返回。

(4)分别比较与iset的大小，若则满足电流幅值判据，进入步骤(5)；否则，保护返回。

(5)计算若则满足纵向零序阻抗判据，进入步骤(6)；否则，保护返回。

(6)计算若则满足电压辅助判据，进入步骤(8)；否则，进入步骤(7)。

(7)计算若则满足谐波比值判据，进入步骤(8)；否则，保护返回。

(8)计算若则满足第一平衡绕组环流判据，保护出口；否则，进入步骤(9)。

(9)计算若则满足第二平衡绕组环流判据，进入步骤(10)；否则，保护返回。

(10)计算若则满足零序电流比值判据，判断为网侧匝间故障；否则进入步骤(11)。

(11)若则满足谐波比值判据，判断为网侧匝间故障；否则进入步骤(12)。

(12)计算若则满足零序电压比值判据，判断为网侧匝间故障；否则判断为阀侧匝间故障。

从而，当网侧发生金属性接地故障时，电流辅助判据可靠不动作，匝间故障保护识别判据可靠不误动，以及整套保护方案可靠不误动。当网侧发生高阻接地故障时，纵向零序阻抗判据可靠不动作，匝间故障保护识别判据可靠不误动，以及整套保护方案可靠不误动。当阀侧引线发生短路故障时，电压辅助判据和谐波比值判据可靠不动作，匝间故障保护识别判据可靠不误动，以及整套保护方案可靠不误动。当阀侧直流引线发生单级或双极接地故障时，第一平衡绕组环流判据和第二平衡绕组环流判据可靠不动作，匝间故障保护识别判据可靠不误动，以及整套保护方案可靠不误动。当网侧发生匝间故障时，匝间故障保护识别判据可靠动作，零序电流比值判据、谐波比值判据和零序电压比值判据至少一个满足，可靠判断为网侧匝间故障。当阀侧发生匝间故障时，匝间故障保护识别判据可靠动作，零序电流比值判据、谐波比值判据和零序电压比值判据都不满足，可靠判断为阀侧匝间故障。

从而，本实施例根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据、第二平衡绕组环流判据、零序电流比值判据以及零序电压比值判据，并且确定匝间故障识别判据的逻辑关系以及网阀侧故障定位判据的逻辑关系。最后，根据匝间故障识别的逻辑关系以及网阀侧故障定位的逻辑关系，判定串联变压器匝间故障的类别，并且在判定串联变压器匝间故障的类别后，确定串联变压器匝间故障保护可靠动作，其中串联变压器匝间故障的类别分为网侧匝间故障以及阀侧匝间故障。

从而对串联变压器匝间故障进行识别，并且根据串联变压器匝间故障的具体故障，确定串联变压器匝间故障保护可靠动作。从而改善串联变压器绕组匝间故障时灵敏度不足的问题，解决串联变压器匝间故障，保证串联变压器安全运行。进而解决了现有技术中存在的如何能够快速的确定串联变压器匝间故障保护，避免故障发展损坏绕组，保证串联变压器安全运行成为一种必要的技术问题。

可选地，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一启动判据以及第二启动判据的操作，包括：根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一启动判据为it＞istart0，其中，it为平衡绕组电流采样值，istart0为电流启动定值；以及根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第二启动判据为uha-uea+uhb-ueb+uhc-uec＞ustart，其中，uha为a相网侧绕组一端对地电压采样值，uea为a相网侧绕组另一端对地电压采样值，uhb为b相网侧绕组一端对地电压采样值，ueb为b相网侧绕组另一端对地电压采样值，uhc为c相网侧绕组一端对地电压采样值，uec为c相网侧绕组另一端对地电压采样值，ustart为电压启动定值。

具体地，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一启动判据为it＞istart0，其中，it为平衡绕组电流采样值，istart0为电流启动定值；以及根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第二启动判据为uha-uea+uhb-ueb+uhc-uec＞ustart，其中，i”0set为第三零序环流定值，i”tset为第三谐波比值定值。α为零序电压比值定值。为网侧零序电压差，为a相网侧绕组一端对地电压基波相量，从图4中的tv1获取，为a相网侧绕组另一端对地电压基波相量，从图4中的tv2获取；为b相网侧绕组一端对地电压基波相量，从图4中的tv1获取，为b相网侧绕组另一端对地电压基波相量，从图4中的tv2获取；为c相网侧绕组一端对地电压基波相量，从图4中的tv1获取，为c相网侧绕组另一端对地电压基波相量，从图4中的tv2获取。3δu0max为n个采样点中网侧零序电压差的最大值。从而确定第一启动判据以及第二启动判据。

可选地，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定电流辅助判据以及电压辅助判据的操作，包括：根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定电流辅助判据为其中，为a相网侧电流基波相量有效值，为b相网侧电流基波相量有效值，为c相网侧电流基波相量有效值，iset为电流辅助定值；以及根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定电压辅助判据为其中，uva为a相阀侧绕组对地电压采样值，uvb为b相阀侧绕组对地电压采样值，uvc为c相阀侧绕组对地电压采样值，n为第一数量。

具体地，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定电流辅助判据为其中，为a相网侧电流基波相量有效值，为b相网侧电流基波相量有效值，为c相网侧电流基波相量有效值；这三个电流是从图4的ta1获取。iset为电流辅助定值。以及根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定电压辅助判据为其中，uva为a相阀侧绕组对地电压采样值，uvb为b相阀侧绕组对地电压采样值，uvc为c相阀侧绕组对地电压采样值，这三个电压是从图4的tv3获取。uset为电压辅助定值。n为第一数量。从而确定电流辅助判据以及电压辅助判据。

可选地，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定纵向零序阻抗判据以及谐波比值的操作，包括：根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定纵向零序阻抗判据为其中，zset为阻抗定值；以及根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定谐波比值判据为其中，i'0set为第二零序环流定值，i'tset为第二谐波比值定值。

具体地，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定纵向零序阻抗判据为其中，zset为阻抗定值；以及根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定谐波比值判据为其中，i'0set为第二零序环流定值，i'tset为第二谐波比值定值。从而确定纵向零序阻抗判据以及谐波比值。

可选地，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一平衡绕组环流判据以及第二平衡绕组环流判据的操作，包括：根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一平衡绕组环流判据为其中，itset2为第一环流采样定值，itset2为第一环流定值，n1第一数量；以及根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第二平衡绕组环流判据为其中，i'tset3为第二环流单一定值，itset3为第二环流定值。

具体地，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一平衡绕组环流判据为其中，itset2为第一环流采样定值，itset2为第一环流定值。根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第二平衡绕组环流判据为其中，i'tset3为第二环流单一定值，itset3为第二环流定值。从而确定第一平衡绕组环流判据以及第二平衡绕组环流判据。

可选地，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定零序电流比值判据以及零序电压比值判据的操作，包括：根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定零序电流比值判据为其中，为平衡绕组零序电流基波分量，itdc为平衡绕组电流直流分量幅值，为平衡绕组电流基波分量，平衡绕组电流从ta2获取，为网侧绕组零序电流基波分量，从ta1获取，i0set为第一零序环流定值，itset为第一谐波比值定值，γ为零序电流比值定值；以及根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定零序电压比值判据为其中，i”0set为第三零序环流定值，i”tset为第三谐波比值定值，α为零序电压比值定值，为网侧零序电压差，为a相网侧绕组一端对地电压基波相量，为a相网侧绕组另一端对地电压基波相量，为b相网侧绕组一端对地电压基波相量，为b相网侧绕组另一端对地电压基波相量，为c相网侧绕组一端对地电压基波相量，为c相网侧绕组另一端对地电压基波相量，3δu0max为n个采样点中网侧零序电压差的最大值。

具体地，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定零序电流比值判据为其中，为平衡绕组零序电流基波分量，itdc为平衡绕组电流直流分量幅值，为平衡绕组电流基波分量，平衡绕组电流从ta2获取。为网侧绕组零序电流基波分量，从ta1获取。i0set为第一零序环流定值，itset为第一谐波比值定值，γ为零序电流比值定值；以及根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定零序电压比值判据为其中，i”0set为第三零序环流定值，i”tset为第三谐波比值定值。α为零序电压比值定值。为网侧零序电压差，为a相网侧绕组一端对地电压基波相量，从图4中的tv1获取，为a相网侧绕组另一端对地电压基波相量，从图4中的tv2获取；为b相网侧绕组一端对地电压基波相量，从图4中的tv1获取，为b相网侧绕组另一端对地电压基波相量，从图4中的tv2获取；为c相网侧绕组一端对地电压基波相量，从图4中的tv1获取，为c相网侧绕组另一端对地电压基波相量，从图4中的tv2获取。3δu0max为n个采样点中网侧零序电压差的最大值。从而，确定零序电流比值判据以及零序电压比值判据。

可选地，根据第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据以及第二平衡绕组环流判据，确定匝间故障识别判据的逻辑关系，包括：电压辅助判据和谐波比值判据采用第一或门逻辑；第一平衡绕组环流判据和第二平衡绕组环流判据采用第二或门逻辑；将第一或门逻辑与第二或门逻辑的门逻辑结果与电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、第一启动判据、第二启动判据经与门逻辑，确定匝间故障识别判据。

具体地，参考图3所示，电压辅助判据和谐波比值判据采用第一或门逻辑；第一平衡绕组环流判据和第二平衡绕组环流判据采用第二或门逻辑；将第一或门逻辑与第二或门逻辑的门逻辑结果与电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、第一启动判据、第二启动判据经与门逻辑，从而确定匝间故障识别判据，以便后续判断串联变压器匝间故障的类别。

可选地，根据零序电流比值判据、谐波比值判据以及零序电压比值判据，确定网阀侧故障定位判据的逻辑关系，包括：零序电流比值判据、谐波比值判据和零序电压比值判据采用或门逻辑，确定网阀侧故障定位判据。

具体地，参考图3所示，零序电流比值判据、谐波比值判据和零序电压比值判据采用或门逻辑，从而确定网阀侧故障定位判据，以便后续后续判断串联变压器匝间故障的类别。

可选地，根据匝间故障识别的逻辑关系以及网阀侧故障定位的逻辑关系，判定串联变压器匝间故障的类别，包括：在匝间故障识别判据与网阀侧故障定位判据经与门逻辑出口的情况下，判定串联变压器匝间故障为网侧匝间故障；以及在网阀侧故障定位判据经非门逻辑后，再与匝间故障识别判据经与门逻辑出口，判定串联变压器匝间故障为阀侧匝间故障。

具体地，在匝间故障识别判据与网阀侧故障定位判据经与门逻辑出口的情况下，判定串联变压器匝间故障为网侧匝间故障；以及在网阀侧故障定位判据经非门逻辑后，再与匝间故障识别判据经与门逻辑出口，判定串联变压器匝间故障为阀侧匝间故障。从而确定串联变压器匝间故障为网侧匝间故障还是阀侧匝间故障。

此外，参考图1所示，根据本实施例的第二个方面，提供了一种存储介质。所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时由处理器执行以上任意一项所述的方法。

从而根据本实施例，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据、第二平衡绕组环流判据、零序电流比值判据以及零序电压比值判据，并且确定匝间故障识别判据的逻辑关系以及网阀侧故障定位判据的逻辑关系。最后，根据匝间故障识别的逻辑关系以及网阀侧故障定位的逻辑关系，判定串联变压器匝间故障的类别，并且在判定串联变压器匝间故障的类别后，确定串联变压器匝间故障保护可靠动作，其中串联变压器匝间故障的类别分为网侧匝间故障以及阀侧匝间故障。

从而对串联变压器匝间故障进行识别，并且根据串联变压器匝间故障的具体故障，确定串联变压器匝间故障保护可靠动作。从而改善串联变压器绕组匝间故障时灵敏度不足的问题，解决串联变压器匝间故障，保证串联变压器安全运行。进而解决了现有技术中存在的如何能够快速的确定串联变压器匝间故障保护，避免故障发展损坏绕组，保证串联变压器安全运行成为一种必要的技术问题。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

实施例2

图5示出了根据本实施例所述的一种串联变压器匝间故障保护的装置500，该装置500与根据实施例1的第一个方面所述的方法相对应。参考图5所示，该装置500包括：确定判据模块510，用于根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据、第二平衡绕组环流判据、零序电流比值判据以及零序电压比值判据；确定第一逻辑关系模块520，用于根据第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据以及第二平衡绕组环流判据，确定匝间故障识别判据的逻辑关系；确定第二逻辑关系模块530，用于根据零序电流比值判据、谐波比值判据以及零序电压比值判据，确定网阀侧故障定位判据的逻辑关系；判定模块540，用于根据匝间故障识别的逻辑关系以及网阀侧故障定位的逻辑关系，判定串联变压器匝间故障的类别，并且在判定串联变压器匝间故障的类别后，确定串联变压器匝间故障保护可靠动作，其中可靠动作中的可靠表示可靠性，动作表示逻辑为1，串联变压器匝间故障的类别分为网侧匝间故障以及阀侧匝间故障。

可选地，确定判据模块510，包括：确定第一启动判据子模块，用于根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一启动判据为it＞istart0，其中，it为平衡绕组电流采样值，istart0为电流启动定值；以及确定第二启动判据子模块，用于根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第二启动判据为uha-uea+uhb-ueb+uhc-uec＞ustart，其中，uha为a相网侧绕组一端对地电压采样值，uea为a相网侧绕组另一端对地电压采样值，uhb为b相网侧绕组一端对地电压采样值，ueb为b相网侧绕组另一端对地电压采样值，uhc为c相网侧绕组一端对地电压采样值，uec为c相网侧绕组另一端对地电压采样值，ustart为电压启动定值。

可选地，确定判据模块510，包括：确定电流辅助判据子模块，用于根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定电流辅助判据为其中，为a相网侧电流基波相量有效值，为b相网侧电流基波相量有效值，为c相网侧电流基波相量有效值，iset为电流辅助定值；以及确定电压辅助判据子模块，用于根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定电压辅助判据为其中，uva为a相阀侧绕组对地电压采样值，uvb为b相阀侧绕组对地电压采样值，uvc为c相阀侧绕组对地电压采样值，n为第一数量。

可选地，确定判据模块510，包括：确定纵向零序阻抗判据子模块，用于根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定纵向零序阻抗判据为其中，zset为阻抗定值；以及确定谐波比子模块，用于根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定谐波比值判据为其中，i'0set为第二零序环流定值，i'tset为第二谐波比值定值。

可选地，确定判据模块510，包括：确定第一平衡绕组环流判据子模块，用于根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一平衡绕组环流判据为其中，itset2为第一环流采样定值，itset2为第一环流定值，n1第一数量；以及确定第二平衡绕组环流判据子模块，用于根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第二平衡绕组环流判据为其中，i'tset3为第二环流单一定值，itset3为第二环流定值。

可选地，确定判据模块510，确定零序电流比值判据子模块，用于根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定零序电流比值判据为其中，为平衡绕组零序电流基波分量，itdc为平衡绕组电流直流分量幅值，为平衡绕组电流基波分量，平衡绕组电流从ta2获取，为网侧绕组零序电流基波分量，从ta1获取，i0set为第一零序环流定值，itset为第一谐波比值定值，γ为零序电流比值定值；以及确定零序电压比值判据子模块，用于确定零序电压比值判据为其中，i”0set为第三零序环流定值，i”tset为第三谐波比值定值，α为零序电压比值定值，为网侧零序电压差，为a相网侧绕组一端对地电压基波相量，为a相网侧绕组另一端对地电压基波相量，为b相网侧绕组一端对地电压基波相量，为b相网侧绕组另一端对地电压基波相量，为c相网侧绕组一端对地电压基波相量，为c相网侧绕组另一端对地电压基波相量，3δu0max为n个采样点中网侧零序电压差的最大值。

可选地，确定第一逻辑关系模块520，包括：第一或门逻辑子模块，用于电压辅助判据和谐波比值判据采用第一或门逻辑；第二或门逻辑子模块，用于第一平衡绕组环流判据和第二平衡绕组环流判据采用第二或门逻辑；确定匝间故障子模块，用于将第一或门逻辑与第二或门逻辑的门逻辑结果与电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、第一启动判据、第二启动判据经与门逻辑，确定匝间故障识别判据。

可选地，确定第二逻辑关系模块530，包括：确定网阀侧故障子模块，用于零序电流比值判据、谐波比值判据和零序电压比值判据采用或门逻辑，确定网阀侧故障定位判据。

可选地，判定模块540，包括：判定网侧匝间故障子模块，用于在匝间故障识别判据与网阀侧故障定位判据经与门逻辑出口的情况下，判定串联变压器匝间故障为网侧匝间故障；以及判定阀侧匝间故障子模块，用于在网阀侧故障定位判据经非门逻辑后，再与匝间故障识别判据经与门逻辑出口，判定串联变压器匝间故障为阀侧匝间故障。

从而根据本实施例，通过一种串联变压器匝间故障保护的装置500，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据、第二平衡绕组环流判据、零序电流比值判据以及零序电压比值判据，并且确定匝间故障识别判据的逻辑关系以及网阀侧故障定位判据的逻辑关系。最后，根据匝间故障识别的逻辑关系以及网阀侧故障定位的逻辑关系，判定串联变压器匝间故障的类别，并且在判定串联变压器匝间故障的类别后，确定串联变压器匝间故障保护可靠动作，其中串联变压器匝间故障的类别分为网侧匝间故障以及阀侧匝间故障。

从而对串联变压器匝间故障进行识别，并且根据串联变压器匝间故障的具体故障，确定串联变压器匝间故障保护可靠动作。从而改善串联变压器绕组匝间故障时灵敏度不足的问题，解决串联变压器匝间故障，保证串联变压器安全运行。进而解决了现有技术中存在的如何能够快速的确定串联变压器匝间故障保护，避免故障发展损坏绕组，保证串联变压器安全运行成为一种必要的技术问题。

实施例3

图6示出了根据本实施例所述的一种串联变压器匝间故障保护的装置600，该装置600与根据实施例1的第一个方面所述的方法相对应。参考图6所示，该装置600包括：处理器610；以及存储器620，与处理器610连接，用于为处理器610提供处理以下处理步骤的指令：根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据、第二平衡绕组环流判据、零序电流比值判据以及零序电压比值判据；根据第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据以及第二平衡绕组环流判据，确定匝间故障识别判据的逻辑关系；根据零序电流比值判据、谐波比值判据以及零序电压比值判据，确定网阀侧故障定位判据的逻辑关系；以及根据匝间故障识别的逻辑关系以及网阀侧故障定位的逻辑关系，判定串联变压器匝间故障的类别，并且在判定串联变压器匝间故障的类别后，确定串联变压器匝间故障保护可靠动作，其中串联变压器匝间故障的类别分为网侧匝间故障以及阀侧匝间故障。

可选地，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一启动判据以及第二启动判据的操作，包括：根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一启动判据为it＞istart0，其中，it为平衡绕组电流采样值，istart0为电流启动定值；以及根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第二启动判据为uha-uea+uhb-ueb+uhc-uec＞ustart，其中，uha为a相网侧绕组一端对地电压采样值，uea为a相网侧绕组另一端对地电压采样值，uhb为b相网侧绕组一端对地电压采样值，ueb为b相网侧绕组另一端对地电压采样值，uhc为c相网侧绕组一端对地电压采样值，uec为c相网侧绕组另一端对地电压采样值，ustart为电压启动定值。

可选地，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定电流辅助判据以及电压辅助判据的操作，包括：根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定电流辅助判据为其中，为a相网侧电流基波相量有效值，为b相网侧电流基波相量有效值，为c相网侧电流基波相量有效值，iset为电流辅助定值；以及根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定电压辅助判据为其中，uva为a相阀侧绕组对地电压采样值，uvb为b相阀侧绕组对地电压采样值，uvc为c相阀侧绕组对地电压采样值，n为第一数量。

可选地，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定纵向零序阻抗判据以及谐波比值的操作，包括：根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定纵向零序阻抗判据为其中，zset为阻抗定值；以及根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定谐波比值判据为其中，i'0set为第二零序环流定值，i'tset为第二谐波比值定值。

可选地，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一平衡绕组环流判据以及第二平衡绕组环流判据的操作，包括：根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一平衡绕组环流判据为其中，itset2为第一环流采样定值，itset2为第一环流定值，n1第一数量；以及根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第二平衡绕组环流判据为其中，i'tset3为第二环流单一定值，itset3为第二环流定值。

可选地，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定零序电流比值判据以及零序电压比值判据的操作，包括：根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定零序电流比值判据为其中，为平衡绕组零序电流基波分量，itdc为平衡绕组电流直流分量幅值，为平衡绕组电流基波分量，平衡绕组电流从ta2获取，为网侧绕组零序电流基波分量，从ta1获取，i0set为第一零序环流定值，itset为第一谐波比值定值，γ为零序电流比值定值；以及根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定零序电压比值判据为其中，i”0set为第三零序环流定值，i”tset为第三谐波比值定值，α为零序电压比值定值，为网侧零序电压差，为a相网侧绕组一端对地电压基波相量，为a相网侧绕组另一端对地电压基波相量，为b相网侧绕组一端对地电压基波相量，为b相网侧绕组另一端对地电压基波相量，为c相网侧绕组一端对地电压基波相量，为c相网侧绕组另一端对地电压基波相量，3δu0max为n个采样点中网侧零序电压差的最大值。

可选地，根据第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据以及第二平衡绕组环流判据，确定匝间故障识别判据的逻辑关系，包括：电压辅助判据和谐波比值判据采用第一或门逻辑；第一平衡绕组环流判据和第二平衡绕组环流判据采用第二或门逻辑；将第一或门逻辑与第二或门逻辑的门逻辑结果与电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、第一启动判据、第二启动判据经与门逻辑，确定匝间故障识别判据。

可选地，根据零序电流比值判据、谐波比值判据以及零序电压比值判据，确定网阀侧故障定位判据的逻辑关系，包括：零序电流比值判据、谐波比值判据和零序电压比值判据采用或门逻辑，确定网阀侧故障定位判据。

可选地，根据匝间故障识别的逻辑关系以及网阀侧故障定位的逻辑关系，判定串联变压器匝间故障的类别，包括：在匝间故障识别判据与网阀侧故障定位判据经与门逻辑出口的情况下，判定串联变压器匝间故障为网侧匝间故障；以及在网阀侧故障定位判据经非门逻辑后，再与匝间故障识别判据经与门逻辑出口，判定串联变压器匝间故障为阀侧匝间故障。

从而根据本实施例，通过一种串联变压器匝间故障保护的装置600，根据预先采集的串联变压器匝间故障的参数，确定第一启动判据、第二启动判据、电流辅助判据、纵向零序阻抗判据、电压辅助判据、谐波比值判据、第一平衡绕组环流判据、第二平衡绕组环流判据、零序电流比值判据以及零序电压比值判据，并且确定匝间故障识别判据的逻辑关系以及网阀侧故障定位判据的逻辑关系。最后，根据匝间故障识别的逻辑关系以及网阀侧故障定位的逻辑关系，判定串联变压器匝间故障的类别，并且在判定串联变压器匝间故障的类别后，确定串联变压器匝间故障保护可靠动作，其中串联变压器匝间故障的类别分为网侧匝间故障以及阀侧匝间故障。

从而对串联变压器匝间故障进行识别，并且根据串联变压器匝间故障的具体故障，确定串联变压器匝间故障保护可靠动作。从而改善串联变压器绕组匝间故障时灵敏度不足的问题，解决串联变压器匝间故障，保证串联变压器安全运行。进而解决了现有技术中存在的如何能够快速的确定串联变压器匝间故障保护，避免故障发展损坏绕组，保证串联变压器安全运行成为一种必要的技术问题。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。