[发明专利]电抗器集肤效应等效热电流的计算方法及其装置

权利要求书

1.电抗器集肤效应等效热电流的计算方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1，获取的电抗器的特征谐波点的相对阻抗系数，将相对阻抗系数代入所建立的多项式模型，并使用最小二乘法进行曲线拟合，从而得到电抗器在整个频率范围连续相对阻抗系数；

步骤2，构造数字滤波器，将数字滤波器中分解为不少于一个子滤波器级联，进而形成集肤效应滤波器；

步骤3，对采集电抗器上的电流经过初步处理后代入到集肤效应滤波器进行滤波，对滤波得到的电流再进行进一步处理，即可求得电抗器的等效热电流；

所述步骤2中，对数字滤波器中的分子和分母多项式进行求根操作，选取2个根作为一组，从而实现将数字滤波器分解为不少于一个二阶滤波器的级联，该二阶滤波器即为所述的子滤波器。

2.根据权利要求1所述的电抗器集肤效应等效热电流的计算方法，其特征在于，步骤1中对所述的相对阻抗系数进行处理是指：设定所述谐波点中基波的相对阻抗系数为1；然后，设定一个最高次谐波点的相对阻抗系数，并对该系数进行开根号处理；

所建立的多项式模型表达式如下：

p(x)＝p₁xⁿ+p₂x^n-1+...+p_nx+p_n+1

其中，p(x)为整个频率范围内的连续相对阻抗系数；p₁,p₂…p_n,p_n+1为多项式的系数，利用获取的相对阻抗系数，利用最小二乘法进行曲线拟合，得到多项式的参数p₁,p₂…p_n,p_n+1；x为谐波次数；n为多项式的阶数。

3.根据权利要求1所述的电抗器集肤效应等效热电流的计算方法，其特征在于，步骤2中所述的数字滤波器中的参数是通过将步骤1中得到的连续相对阻抗系数代入到所建立的Yule-Walker方程求解得到的。

4.根据权利要求1所述的电抗器集肤效应等效热电流的计算方法，其特征在于，步骤3中的所述初步处理是对采集电抗器上的电流进行高通滤波；

求得等效热电流的表达式为：

其中，R₁,R₂…R_k为电抗器在各次谐波电流下的谐波阻抗；A_k为采集到的电抗器电流瞬时值I(t)中的各次谐波电流分量的峰值；为各次谐波电流分量的相位；k为各次谐波分量的谐波次数，k＝1,2...n；ω为基波的角频率；

对经过集肤效应滤波器滤波后的电流作出进一步处理是指：对经过集肤效应滤波器后获取的电流依次进行平方运算、高通滤波和开方运算，进而求得电抗器的等效热电流。

5.电抗器集肤效应等效热电流的计算装置，其特征在于，该装置包括：连续相对阻抗系数模块、集肤效应滤波器模块和等效热电流模块，具体如下：

1)连续相对阻抗系数模块：获取的电抗器的特征谐波点的相对阻抗系数，将相对阻抗系数代入所建立的多项式模型，并使用最小二乘法进行曲线拟合，从而得到电抗器在整个频率范围连续相对阻抗系数；

2)集肤效应滤波器模块：构造数字滤波器，将数字滤波器中分解为不少于一个子滤波器级联，进而形成集肤效应滤波器；

3)等效热电流模块：对采集电抗器上的电流经过初步处理后代入到集肤效应滤波器进行滤波，对滤波得到的电流再进行进一步处理，即可求得电抗器的等效热电流；

所述集肤效应滤波器模块中，对数字滤波器中的分子和分母多项式进行求根操作，选取2个根作为一组，从而实现将数字滤波器分解为不少于一个二阶滤波器的级联，该二阶滤波器即为所述的子滤波器。