具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，是本发明实施例提供的一种变压器直流偏磁抑制方法的流程示意图，所述方法包括步骤S11至步骤S15：

S11、获取变压器中性点处的实测波形数据，并对所述实测波形数据进行预处理，得到直流偏置分量；

S12、对所述直流偏置分量进行频域特征分析，得到频域特征分析结果；

S13、根据所述频域特征分析结果，对所述直流偏置分量进行电流成分分析，得到电流成分分析结果；

S14、根据所述电流成分分析结果，计算所述直流偏置分量的电流成分占比，得到电流成分占比结果；

S15、基于电流成分与直流偏磁抑制策略之间的预置对应关系，确定与所述电流成分占比结果对应的直流偏磁抑制策略。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种变压器直流偏磁抑制方法，能够对变压器直流偏磁电流中不同分量的占比进行计算和分析，以解决现有技术中仅局限于判断是否存在直流偏磁电流，而无法区分直流偏磁来源的问题，能够更全面的对直流偏磁分量进行分析，有利于进一步提出有针对性的抑制措施。

进一步的，所述获取变压器中性点处的实测波形数据，并对所述实测波形数据进行预处理，得到直流偏置分量，具体为：

获取变压器中性点处的实测波形数据；

根据预设频率对所述实测波形数据进行数据滤除，得到直流偏置分量。示例性的，对变压器中性点处的电流数据进行测量，获得实测波形，并对实测波形的高频分量进行滤除，得到中性点不平衡电流和直流偏磁电流的合成电流，并提取合成电流中的直流偏置电流。其中，高频分量是指大于预设频率50HZ的频率分量。如图2所示，是本发明实施例提供的一种变压器直流偏磁抑制方法的经过预处理后的中性点处的直流偏置分量的电流波形示意图，图2(a)为中性点处的直流偏置电流波形示意图，图2(b)为杂散电流的直流偏置电流波形示意图，从图2(b)中可以看出整体偏磁电流随时间变化有正有负，极不规律。

需要说明的是，预设频率可以是根据实际需求或试验进行设定的，在此不作限定。

进一步的，所述对所述直流偏置分量进行频域特征分析，得到频域特征分析结果，具体为：

对所述直流偏置分量中的谐波含量进行分析，得到不同频率下谐波含量的占比结果。

可以理解的是，频域特征分析包含不同谐波含量占比关系，对滤波处理后的直流偏置电流波形进行频域分析能够得到不同比例占比情况。

示例性的，参见图3，是中性点处经过频域分析后的频域特征分析结果示意图，图3(a)是经过频域分析后的直流偏置电流的频域占比分布示意图，图3(b)是经过频域分析后的杂散电流的占比分布示意图。

进一步的，所述根据所述频域特征分析结果，对所述直流偏置分量进行电流成分分析，得到电流成分分析结果的计算公式具体为：

i₁＝A₁₀+A₁₁sinω_0.005t+B₁₁cosω_0.005t+A₁₂sin2ω_0.005t+B₁₂cos2ω_0.005t+…

i₂＝A₂₀+A₂₁sinω_o.005t+B₂₁cosω_o.005t+A₂₂sin2ω_0.005t+B₂₂cos2ω_0.005t+…

i＝A₀+A₁sinω_0.00st+B₁cosω_0.005t+A₂sin2ω_0.005t+B₂cos2ω_0.005t+…

其中，i₁为电流成分中的杂散电流，i₂为电流成分中的电磁感应电流，i为变压器中性点处的直流偏置电流，A₁₀、A₂₀、A₀分别为所述杂散电流、所述电磁感应电流和所述直流偏置电流的零次谐波系数，A₁₁、A₂₁和A₁分别为所述杂散电流、所述电磁感应电流和所述直流偏置电流的正弦分量的一次谐波系数、B₁₁、B₂₁和B₁分别为所述杂散电流、所述电磁感应电流和所述直流偏置电流的余弦分量的一次谐波系数，A₁₂、A₂₂和A₂分别为所述杂散电流、所述电磁感应电流和所述直流偏置电流的正弦分量的二次谐波系数，B₁₂、B₂₂和B₂分别为所述杂散电流、所述电磁感应电流和所述直流偏置电流的余弦分量的二次谐波系数；其中，i＝i₁+i₂。

可以理解的是，基于频域分析的线性性质，侵入变压器内的杂散电流和变电站接地网电位波形基本相同，电力传输线侵入变压器内的感应电流和电力传输线上感应电压波形基本相同。

进一步的，所述根据所述电流成分分析结果，计算所述直流偏置分量的电流成分占比，得到电流成分占比结果的计算公式具体为：

其中，A₁₁₀、A₂₁₀和A₁₀分别所述杂散电流、所述电磁感应电流和所述直流偏置电流的正弦分量的十次谐波系数，B₁₁₀、B₂₁₀和B₁₀分别所述杂散电流、所述电磁感应电流和所述直流偏置电流的余弦分量的十次谐波系数，m为所述杂散电流与接地网电位大小的比值，q为所述电磁感应电流与接地网电位大小的比值；其中，m＞0，q＞0。

示例性的，假设杂散电流与接地网电位大小比值为m，感应电流与接地网电位大小比值为q，杂散电流占比为m/(m+q)，感应电流占比q/(m+q)。其中，上述的m和q除了可以表征不同成份之间的占比关系。

可以理解的是，目前我国学者对于直流偏磁电流的研究，均是分析偏磁电流的产生原因及计算方法，对于直流偏磁电流中的不同类型分量的计算还未涉及，国外由于不允许直流输电工程存在单极大地回路运行方式，所以对于直流偏磁电流研究较少，还没有关于直流偏磁电流中不同分量的计算测量方法，而无法区分直流偏磁来源，也影响后续措施的有效性。因此，为了能够更细致地研究直流偏磁电流，通过分离通过地电位电磁耦合产生的分量和通过输电线路电磁感应产生的分量，并计算二者的比例，以对其中各个分量进行分析。

进一步的，所述根基于电流成分与直流偏磁抑制策略之间的预置对应关系，确定与所述电流成分占比结果对应的直流偏磁抑制策略，具体为：

根据所述电流成分占比结果，得到电流成分中电磁感应电流与杂散电流的占比分布结果，并基于不同电流成分与直流偏磁抑制策略之间的预置对应关系，确定不同电流成分对应的直流偏磁抑制策略。

示例性的，参见图4，是不同电流成分占比分布示意图，从图中可以看出，变压器中性点电流中9.10％为杂散电流，90.90％为电磁感应电流。

需要说明的是，直流偏磁电流的来源有两种，一是地铁杂散电流通过大地耦合产生直流偏磁电流，另一个来源是通过空间电磁耦合产生感应电流。如果通过杂散电流产生的直流偏磁分量占有比例较多，则主要采用变压器中性点电容接地的方式避免直流偏磁；如果感应电流的占比较多，则需要在线路中串联电阻，或并联滤波电感或是在主要感应线路的主要感应区段设置屏蔽地线降低直流偏磁电流。因此测量直流偏磁电流中不同类型分量是下一步进行直流偏磁治理的主要依据。其中，电感并联在变压器的母线与地网之间，母线是所有输电线路共用，串联电阻是母线到变压器之间的引线上，主要感应区段是输电线路与地铁的并行段。另外，串联电阻可减小电流，电感通直流隔交流，因此，都可以减少通过变压器的直流偏磁电流。

可以理解的是，针对直流偏磁电流，一般认为是由杂散电流通过大地耦合产生，但是发明人在研究的过程中发现，地铁通过平行段的电磁场耦合产生的感应电压也是直流偏磁电流的重要组成部分，但是，如何区分地耦合分量和电磁耦合分量，目前暂未出现解决方法。发明人通过研究发现，地网电位的直流偏置波形与直流偏磁电流的波形不同，可以通过比较直流偏磁电波的频谱组成和地电位的频谱组成，从而分离出杂散电流通过大地耦合产生直流偏磁电流分量和通过空间电磁耦合产生感应电流分量。

参见图5，是本发明实施例提供的一种变压器直流偏磁抑制装置的结构示意图，包括：

偏置分量获取模块51，用于获取变压器中性点处的实测波形数据，并对所述实测波形数据进行预处理，得到直流偏置分量；

频域特征分析模块52，用于对所述直流偏置分量进行频域特征分析，得到频域特征分析结果；

电流成分分析模块53，用于根据所述频域特征分析结果，对所述直流偏置分量进行电流成分分析，得到电流成分分析结果；

成分占比计算模块54，用于根据所述电流成分分析结果，计算所述直流偏置分量的电流成分占比，得到电流成分占比结果；

直流偏磁抑制模块55，用于基于电流成分与直流偏磁抑制策略之间的预置对应关系，确定与所述电流成分占比结果对应的直流偏磁抑制策略。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种变压器直流偏磁抑制装置，通过偏置分量获取模块51得到直流偏置分量，通过频域特征分析模块52得到频域特征分析结果，通过电流成分分析模块53得到电流成分分析结果，通过直流偏磁抑制模块55得到直流偏磁抑制策略。采用本发明实施例，能够对变压器直流偏磁电流中不同分量的占比进行计算和分析，以解决现有技术中仅局限于判断是否存在直流偏磁电流，而无法区分直流偏磁来源的问题，能够更全面的对直流偏磁分量进行分析，有利于进一步提出有针对性的抑制措施。

参见图6，是本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图。该实施例的终端设备6包括：处理器60、存储器61以及存储在所述存储器61中并可在所述处理器60上运行的计算机程序。所述处理器60执行所述计算机程序时实现上述各个变压器直流偏磁抑制方法实施例中的步骤。或者，所述处理器60执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块的功能。

示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器61中，并由所述处理器60执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述终端设备6中的执行过程。

所述终端设备6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备6可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备6还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器60是所述终端设备6的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备6的各个部分。

所述存储器61可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器60通过运行或执行存储在所述存储器61内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器61内的数据，实现所述终端设备6的各种功能。所述存储器61可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器61可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

其中，所述终端设备6集成的模块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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器60执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述所述的变压器直流偏磁抑制方法。

以上所述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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。