[发明专利]一种基于PWM激励和定频分析的CT二次回路检测方法

权利要求书

1.一种基于PWM激励和定频分析的CT二次回路检测方法，其特征在于，包括：

步骤一，开关激励单元通过开关管周期通断的方式，将一固定频率为f的PWM电压波注入到内部电流互感器，在外部电流互感器的二次回路上产生感应电流，并进一步感应反馈到内部电流互感器另一磁环线圈的二次侧上；

步骤二，信号采样单元实时检测内部电流互感器二次侧上反馈的电压信号，并生成时域电压幅值波形；

步骤三，控制芯片利用快速傅里叶变换FFT技术将上述时域电压幅值波形转换为频域电压幅值波形；

步骤四，控制芯片对上述频域电压幅值波形连续取多个整数倍于所注入PWM波f+L频率处的电压值(其中L为滞后频率值，一般由多次实验积累得出)，并计算其算数平均值；

步骤五，通过比较计算的平均值电压与预定的标准值电压的关系，以判断外部电流互感器二次回路所处的状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于PWM激励和定频分析的CT二次回路检测方法，其特征在于，步骤一中，通过MOS开关管在智能用电管理类终端内部的电流互感器上注入频率为f、占空比为d、幅值为a的PWM电压波形，所注入的激励在外部电流互感器的二次回路上产生感应电流，并进一步感应反馈到内部电流互感器另一磁环线圈的二次侧上。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于PWM激励和定频分析的CT二次回路检测方法，其特征在于，步骤二中，信号采样单元在微型控制器MCU的控制下，以多倍于所注入PWM波的频率，采集内部电流互感器二次侧上反馈的电压信号，并生成时域电压幅值波形W_t。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于PWM激励和定频分析的CT二次回路检测方法，其特征在于，步骤三中，微型控制芯片MCU利用快速傅里叶变换FFT技术将上述时域电压幅值波形W_t转换为频域电压幅值波形W_f；

其中，快速傅里叶变换FFT算法将时域电压幅值转换为频域电压幅值的计算公式为：

其中，W(f)表示频域电压幅值，w(t)表示时域电压幅值，f表示所注入PWM波的频率，t₀为表示起始采样时间，t表示结束采样时间，dt表示采样时间间隔。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种基于PWM激励和定频分析的CT二次回路检测方法，其特征在于，步骤四中，微型控制芯片MCU对上述频域电压幅值波形W_f连续取n个整数倍于所注入PWM波f+L频率处的电压值U₁、U₂、U₃、……、U_n(其中L为滞后频率值，一般由多次实验积累得出)，并计算其算数平均值U_a。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种基于PWM激励和定频分析的CT二次回路检测方法，其特征在于，步骤五中，通过比较步骤四中得出的平均值电压U_a与预定的标准值电压U_s的关系，以判断外部电流互感器二次回路所处的状态；经比较，若算数平均值U_a是10倍以上高于标准值U_s，则外部电流互感器二次回路为短路状态；若标准值U_s是10倍以上高于算数平均值U_a，则外部电流互感器二次回路为开路状态；若以上两种情况均不满足，则外部电流互感器二次回路为正常连接状态；

其中，标准值电压U_s取的是目前配电网自动化领域台区常用外部电流互感器在二次回路正常连接状态下的采样电压典型值。