基于暫態(tài)電流的三相變壓器剩磁測量系統(tǒng)

田思雨,汪友華,劉成成,武仕樸,任于展

(1.省部共建電工裝備可靠性與智能化國家重點實驗室(河北工業(yè)大學(xué)),天津 300130;2.河北省電磁場與電器可靠性重點實驗室(河北工業(yè)大學(xué)),天津 300130)

0 引言

變壓器作為電力傳輸和分配系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分之一,其穩(wěn)定的工作狀態(tài)對電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。通常情況下,當(dāng)變壓器工作時,變壓器內(nèi)部的鐵芯會因為電流的通過而磁化。當(dāng)變壓器斷電時,由于變壓器使用的鐵磁性材料磁滯作用,會使鐵芯中留有一定的磁通,這部分磁通就是剩磁,剩磁一旦產(chǎn)生,便不會輕易消失。這些剩余磁通會在后續(xù)的運行中對變壓器產(chǎn)生不良影響,可能導(dǎo)致飽和、過熱、損壞等問題。因此,測量和消除變壓器的剩磁顯得尤為重要。

常見的測量剩磁方法有磁強計法、注磁電流法和磁滯回線法等。磁強計法使用霍爾效應(yīng)磁強計測量剩磁,雖然測量簡單高效,但無法測量剩磁的分布情況,也不適用于大尺寸結(jié)構(gòu)變壓器的剩磁測量[1];注磁電流法需要供給激勵以改變剩磁電流,并測量感應(yīng)電勢信號以確定剩磁的大小,但該方法需要斷開變壓器的電源,對于不方便停運的的大型變壓器等設(shè)備不太適用[2];磁滯回線法通過測量磁化曲線計算剩磁的大小,但該方法需要用到磁化設(shè)備進行操作,且對環(huán)境和設(shè)備的要求比較高[3]。文獻[4]以變壓器鐵芯的暫態(tài)電流為切入點,利用暫態(tài)過程中電流的時間常數(shù)和剩磁之間的關(guān)系,提出了基于時間常數(shù)的剩磁測量方法。文獻[5]指出測量系統(tǒng)研發(fā)重點放在提高精確度和在線監(jiān)測能力上,而忽略了它在各種環(huán)境下的可操作性。本文設(shè)計了一種以DSP為核心處理器的剩磁測量系統(tǒng),該系統(tǒng)將暫態(tài)電流信號輸入DSP進行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理和計算,得出剩磁的方向和大小,然后通過串口通信將數(shù)據(jù)發(fā)送到串口觸摸屏和上位機。

1 暫態(tài)電流測量剩磁的基本原理

在變壓器的合閘瞬間,無論是單相還是三相,變壓器鐵芯中的剩磁就是此刻鐵芯中的磁通,由于變壓器鐵芯中的磁通是不能突變的,因此這個數(shù)值無法通過電磁感應(yīng)定律進行直接測量或者計算[6]。為了解決這一問題,本文首先對電路進行等效處理,等效電路圖如圖1所示,由于變壓器鐵芯的磁導(dǎo)率高于空氣的磁導(dǎo)率,等效處理時可以忽略空氣間隙的漏磁[7];在實驗頻率小于諧振頻率的情況下,電感效應(yīng)起主導(dǎo)作用,感抗遠(yuǎn)大于容抗,故不考慮電容效應(yīng)。在變壓器二次側(cè)開路的情況下,通過電路角度分析暫態(tài)電流和剩磁之間的關(guān)系,當(dāng)直流激勵施加給繞組時,根據(jù)基爾霍夫定律得出電路中流過變壓器繞組的暫態(tài)電流i(t)滿足的方程和表達式如下：

(1)

(2)

式中：RL由電源內(nèi)阻和串聯(lián)限流電阻組成,Ω;RT為繞組的電阻,Ω;Lm為等效勵磁電感,H;R為RL和RT之和,Ω。

圖1 實驗測量等效電路

根據(jù)有限元仿真得到的數(shù)據(jù)繪制施加激勵時不同剩磁情況下的暫態(tài)電流,如圖2所示。通過分析發(fā)現(xiàn),不同剩磁情況下的暫態(tài)電流的變化速率不同,而時間常數(shù)可以反映暫態(tài)過程中物理量變化的快慢,其定義為電感與電阻的比值,因此可以間接得到暫態(tài)過程中時間常數(shù)與剩磁之間的關(guān)系;通過比較圖2(a)和圖2(b)可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)施加反向激勵時,不同剩磁下的暫態(tài)電流變化非常小,曲線可以認(rèn)為是重合的,因此時間常數(shù)的變化也不明顯,這表明在測量暫態(tài)電流大小之前需要先判斷各相鐵芯的剩磁方向,然后再同時施加正向激勵以測量三相暫態(tài)電流。

(a)施加正向激勵不同剩磁的暫態(tài)電流

(b)施加反向激勵不同剩磁的暫態(tài)電流圖2 施加正反激勵的暫態(tài)電流圖

2 系統(tǒng)總體設(shè)計

本文介紹了一種三相變壓器剩磁測量系統(tǒng),其主控芯片選用了TMS320F28335,該芯片具有高度集成的多種外設(shè),其中主要包括CPU定時器、增強型模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊、3個串行通信接口模塊(SCI-A,SCI-B,SCI-C),以及多達88個可以單獨編程的多用途復(fù)用通用輸入輸出(GPIO)引腳[8]?；赥MS320F28335的采集系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示,主要由電源、采集信號、存儲器、串口通信4個部分組成,其中電源部分主要用于滿足DSP和串口觸摸屏的用電需求;采集信號部分主要依靠模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊的3個通道來采集三相鐵芯中的暫態(tài)電流;存儲器部分主要包括存儲臨時數(shù)據(jù)的SRAM芯片和存儲代碼、常量數(shù)據(jù)的Flash芯片;串口通信部分主要使用了串行通信接口模塊SCI-B和RS232通信方式。

圖3 采集系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖

三相變壓器剩磁測量系統(tǒng)使用了三路A/D采集通道,由于DSP只能接受0～3 V的電壓信號,因此需要將三相鐵芯上的暫態(tài)電流信號經(jīng)過采樣電阻傳輸給DSP芯片,采樣電阻起到將暫態(tài)電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號的作用;接著,DSP芯片執(zhí)行已經(jīng)編譯完成的濾波、非線性擬合和計算的相關(guān)程序,并將處理后的數(shù)據(jù)臨時存儲到相應(yīng)的存儲芯片中;最后,通過雙向通信實現(xiàn)DSP和串口觸摸屏之間的數(shù)據(jù)交互,通過在串口觸摸屏上進行點按操作,下發(fā)指令給DSP,隨即DSP將調(diào)用存儲在存儲芯片上的相關(guān)信息,并通過SCI-B串口發(fā)送給串口觸摸屏,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)和曲線的的動態(tài)顯示,從而完成整個系統(tǒng)的功能。

3 硬件電路設(shè)計

3.1 A/D采集模塊

變壓器鐵芯中的暫態(tài)電流是模擬信號,因此系統(tǒng)需要利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,這個過程包括采樣、保持、量化和編碼4個步驟。

主控芯片TMS320F28335中內(nèi)置了一個ADC,這樣做的主要原因是降低成本、節(jié)省空間、提高集成度和提高系統(tǒng)的總體效率,并避免外置ADC會帶來需要處理更多的信號干擾和時間序列等問題[9]。內(nèi)置ADC和芯片的其他模塊使用相同的電源和時鐘,因此它不易受到外界的干擾。此外,內(nèi)置ADC無需外部電路的支持,極大地簡化了系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試過程。內(nèi)置ADC可以提供12位的精確度,其分辨率為采集模擬量最大值的1/4096,而且它可以提供1 MSPS的采集速率,能夠滿足高速數(shù)據(jù)采集的需求;它內(nèi)部具有2個8通道的模擬多路開關(guān),分別控制8個通道信號的切換,依靠這些模擬多路開關(guān)實現(xiàn)多通道的數(shù)據(jù)采集;它具有2個采樣保持器,功能可以理解為信號處理中每次對模擬信號進行采樣時,開關(guān)閉合的時間,這也是信號可以同時采樣的關(guān)鍵。因此,內(nèi)置ADC極大地節(jié)省了多通道信號采集的時間。

本設(shè)計選用順序采集模式,圖4為數(shù)據(jù)采集狀態(tài)圖。ADC會按照指定的順序?qū)?個通道進行采集,每次轉(zhuǎn)換完成后,會將采集的數(shù)據(jù)存儲到結(jié)果寄存器中。這個過程包括4個步驟：設(shè)置ADC采樣率,并啟用ADC模塊;配置ADC采集的通道順序和數(shù)量,并啟動ADC轉(zhuǎn)換;通過輪詢ADC結(jié)果寄存器組的標(biāo)志位RDY判斷轉(zhuǎn)換是否完成;讀取ADC結(jié)果寄存器中的數(shù)據(jù)并進行后續(xù)處理。

圖4 數(shù)據(jù)采集狀態(tài)圖

3.2 存儲模塊

在DSP的存儲模塊設(shè)計中,主要使用了Flash存儲器和SRAM,FLASH存儲器具有非易失性,可以在斷電后保持存儲內(nèi)容不變,所以通常用來存儲程序代碼、數(shù)據(jù)和配置信息等,但訪問速度相對較慢;SRAM具有易失性,存儲內(nèi)容需要在持續(xù)供電的情況下才能保持不變,但訪問速度非常快,通常用于存儲中間計算數(shù)據(jù)、堆棧和緩存等臨時數(shù)據(jù)[10]。

TMS320F28335的內(nèi)部已經(jīng)高度集成了256K×16位的Flash和34K×16位的SRAM,但為了進一步提高系統(tǒng)的性能和可靠性,在外部接口XINTF上連接具有外部存儲功能的FLASH芯片SST39VF800和SRAM芯片IS61LV25616,存儲模塊的硬件設(shè)計圖如圖5所示。這些外部存儲芯片通常具有更高的存儲密度和較低的成本,因此可以允許運行期間動態(tài)更新存儲內(nèi)容,從而提高了DSP的靈活性和可靠性。

圖5 存儲模塊硬件設(shè)計圖

4 軟件程序設(shè)計

數(shù)字信號處理器(DSP)編程通常涉及大型數(shù)據(jù)集實時執(zhí)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算。因此,C語言編程常被應(yīng)用于DSP的編程中,原因在于它可以提供對內(nèi)存使用的高效控制、高效的數(shù)據(jù)處理和更快的執(zhí)行時間[11]。

DSP編程選用C語言的原因主要如下：首先,C語言提供了高效的內(nèi)存管理功能,可以直接訪問內(nèi)存;其次,C語言是一種低級編程語言,這意味著它可以對硬件資源進行直接訪問,從而保證DSP實時操作的可行性;此外,C語言具有很強的可移植性,可以在不同的硬件平臺和操作系統(tǒng)之間移植代碼。C語言可以為DSP編程提供了強大而靈活的工具集。

4.1 方向判斷流程設(shè)計

外部中斷是一種常用于觸發(fā)信號識別的中斷方式,其中激勵信號的上升沿作為觸發(fā)信號[12]。當(dāng)程序邏輯進入方向判斷子程序后,等到外部觸發(fā)信號,也就是某個方向的激勵信號被施加后,開始將采集的數(shù)據(jù)存儲在一個數(shù)組中,等待采集到足夠的數(shù)據(jù)后,撤銷該方向的激勵信號,并等待另一個相反方向的激勵信號被施加后,再將采集的數(shù)據(jù)存儲到另一個數(shù)組中。當(dāng)2個數(shù)組都采集到足夠的數(shù)據(jù)后,對2組數(shù)組進行對比,找到剩磁的正方向。

有2種比較方法可用于確定剩磁的正方向,如圖6所示。圖6(a)的原理以電流為基準(zhǔn)值比較時間常數(shù)的大小關(guān)系,先找到暫態(tài)電流的穩(wěn)態(tài)值,再根據(jù)穩(wěn)態(tài)值計算出時間常數(shù)對應(yīng)的電流,從而找到時間常數(shù),時間常數(shù)較小的就是剩磁的正方向;圖6(b)的原理是以時間為基準(zhǔn)值比較電流的大小關(guān)系,直接對比2組數(shù)組中第n個點對應(yīng)的電流,電流較大的就是剩磁的正方向。后者這種方法極大地簡化了計算過程,同時減小了實驗中計算過程帶來的誤差。

(a)對比時間常數(shù)

(b)對比電流

4.2 數(shù)據(jù)采集流程設(shè)計

圖7為數(shù)據(jù)采集的軟件流程圖。首先,將系統(tǒng)連接至變壓器鐵芯繞組上,系統(tǒng)上電后執(zhí)行DSP初始化操作,并進行配置串口、配置定時器和A/D初始化等操作;緊接著需要判斷采集的點是否有效,因為在暫態(tài)電流開始上升之前,正常情況會出現(xiàn)一段暫態(tài)電流為0的數(shù)據(jù)段,由于元器件之間的電磁干擾、電源電壓不穩(wěn)定等因素,這段恒為0的數(shù)據(jù)段會出現(xiàn)細(xì)微的噪聲波動,這會極大地影響有效信號的采集和曲線的擬合,為了避免這些問題,采集時需舍棄這段數(shù)據(jù);當(dāng)采集的數(shù)據(jù)點開始有效后,會將每個點的數(shù)據(jù)存儲到SRAM芯片中;當(dāng)每個通道采集足夠數(shù)據(jù)點后,DSP執(zhí)行預(yù)先設(shè)計的非線性曲線擬合程序進行數(shù)據(jù)處理,并將處理完成的數(shù)據(jù)存儲至SRAM芯片;等待串口觸摸屏發(fā)出相應(yīng)的指令后,DSP將SRAM芯片中相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送至串口觸摸屏上并進行顯示,直至試驗結(jié)束。

圖8為有無判斷采集點有效這一步驟的2種擬合效果圖,對比圖8(a)和圖8(b),在沒有判斷步驟的情況下,觀察到擬合后曲線零點位置橫軸本應(yīng)在0.01 s,隨后曲線上升,但現(xiàn)在直接在0 s后上升,產(chǎn)生了很大的零點漂移。此外,相比于圖8(b),圖8(a)不僅不能很好地擬合出暫態(tài)電流為0的效果,而且暫態(tài)電流上升和穩(wěn)態(tài)的擬合效果也遠(yuǎn)不如圖8(b)。因此,判斷采集點的有效性對于流程設(shè)計是非常有必要的。

5 非線性擬合的算法以及優(yōu)化

實驗過程中存在多種可能引起噪聲的因素,例如元器件之間的電磁干擾、電源電壓不穩(wěn)定等,這些噪聲會使得采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)存在誤差,影響后續(xù)計算的準(zhǔn)確性,因此需要采用數(shù)據(jù)擬合的方法提高準(zhǔn)確度[13]。

5.1 擬合的運算流程

根據(jù)暫態(tài)電流的數(shù)據(jù)特性,本研究采用擬合模型y=a(1-e-bt)+c(1-e-dt),以描述隨時間變化的暫態(tài)電流曲線。針對這種具有指數(shù)特征的非線性擬合問題,在擬合過程中應(yīng)該注意確保在指數(shù)增長或者下降的相應(yīng)區(qū)域上分布均勻,否則可能導(dǎo)致擬合結(jié)果不準(zhǔn)確或者擬合的效果發(fā)散。

(a)不經(jīng)過處理直接擬合

(b)判斷數(shù)據(jù)有效性后擬合圖8 有無判斷數(shù)據(jù)有效性的擬合效果圖對比

擬合模型y=a(1-e-bt)+c(1-e-dt)是一個由a、b、c、d確定的非線性函數(shù),為了更高效地進行非線性擬合,可以使用最小化殘差平方和的方法。這種方法包括以下4個步驟：

第1步,定義殘差函數(shù)如下：

γi=yi-a(1-e-bti)-c(1-e-dti)

(3)

式中：yi為第i個數(shù)據(jù)點的觀測值;ti為對應(yīng)的自變量。

第2步,構(gòu)造目標(biāo)函數(shù),將殘差函數(shù)的平方和作為目標(biāo)函數(shù)：

(4)

第3步,計算雅可比矩陣,雅可比矩陣是一個N行4列的矩陣,其中N表示數(shù)據(jù)點的數(shù)量,第i行第j列的元素：

(5)

式中Pj為第j個參數(shù)。

雅可比矩陣可以通過以下公式計算：

(6)

第4步,通過迭代優(yōu)化的方式,不斷更新參數(shù)a、b、c、d以最小化目標(biāo)函數(shù)。常用的優(yōu)化算法包括Levenberg-Marquardt(LM)算法、擬牛頓法、高斯牛頓法等。

5.2 Levenberg-Marquardt算法

在包含指數(shù)函數(shù)的非線性擬合中,最常用的優(yōu)化算法是Levenberg-Marquardt(LM)算法[14]。在LM算法中,Hessian矩陣的近似值是通過牛頓法和高斯牛頓法的加權(quán)和計算得到的,可用于計算優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的梯度,進而確定下一步的搜索方向。

參數(shù)向量由4個參數(shù)組成,利用初始參數(shù)和雅可比矩陣計算Hessian矩陣,近似Hessian矩陣可以通過以下公式計算：

H=JTWJ+λI

(7)

式中：H為近似Hessian矩陣;J為雅可比矩陣;W為權(quán)重函數(shù);λ為控制步長的參數(shù);I為單位矩陣。

W為N行N列的對角線矩陣。W對角線元素為

(8)

式中σi為第i個數(shù)據(jù)點的標(biāo)準(zhǔn)差。

在LM算法的迭代過程中,利用梯度向量和Hessian矩陣更新參數(shù),通過計算Hessian矩陣的逆矩陣得到H-1,可以得到參數(shù)的更新方向Δp：

Δp=-H-1g

(9)

式中g(shù)為梯度向量。

g定義為

g=JTWγ

(10)

在非線性擬合中,計算近似Hessian矩陣是一個關(guān)鍵步驟,因為它影響著算法的收斂速度、穩(wěn)定性和參數(shù)的估計精度。近似Hessian矩陣描述了目標(biāo)函數(shù)在參數(shù)空間的局部幾何形態(tài),能夠用于確定下一步的搜索方向,從而加速優(yōu)化過程的收斂。在LM算法中,當(dāng)步長較大時,近似Hessian矩陣起到了類似于牛頓法中的海森矩陣的作用,能夠提供更準(zhǔn)確的梯度信息。當(dāng)步長較小時,近似Hessian矩陣起到了類似于梯度下降法中的梯度的作用,可以避免步長過大導(dǎo)致優(yōu)化過程發(fā)散。

5.3 迭代計算及算法的優(yōu)化

在迭代計算的過程中,主要對當(dāng)前參數(shù)下的雅可比矩陣、近似Hessian矩陣、梯度向量和誤差進行計算,并根據(jù)誤差的情況更新步長,步長更新后,參數(shù)向量也隨之變化,如果更新后的誤差變小,則接受更新的參數(shù),繼續(xù)迭代;如果更新后的誤差變大或者不變,則需要拒絕更新的參數(shù),保持原來的參數(shù),縮小步長,繼續(xù)迭代。迭代過程直到誤差很小或者參數(shù)已經(jīng)收斂的情況,則迭代停止。然而,僅僅依賴步長不足以達到全局的最優(yōu)解,有一定的局限性。因此,在算法中引入了退火調(diào)節(jié),圖9為加入退火調(diào)節(jié)前后參數(shù)對比,可以在步進與速度之間綜合優(yōu)化,極大地提高了擬合的效率[15]。

退火調(diào)節(jié)是一種隨機優(yōu)化算法,被廣泛應(yīng)用于參數(shù)優(yōu)化和函數(shù)擬合等問題中。在退火調(diào)節(jié)中,接受新的參數(shù)值的概率與當(dāng)前溫度以及新的擬合指標(biāo)與舊的擬合指標(biāo)之間的差距有關(guān),差異越小,接受概率越高。這個特點使得退火調(diào)節(jié)可以避免陷入局部最優(yōu)解,使擬合結(jié)果更接近全局最優(yōu)解,而且有助于全局搜索,提高優(yōu)化效率。

針對非線性擬合的程序,本文進行了進一步的優(yōu)化：首先,針對不同的曲線選擇不同的自適應(yīng)初值向量,提高了算法的效率和準(zhǔn)確性;其次,設(shè)置了合適的停止迭代準(zhǔn)則,當(dāng)連續(xù)幾次迭代后的損失函數(shù)變化小于一個設(shè)定的閾值時停止迭代;此外,添加了梯度向量的范數(shù),如果梯度向量的范數(shù)足夠小,說明此時目標(biāo)函數(shù)已經(jīng)非常接近最優(yōu)解,算法可以停止迭代。圖10為優(yōu)化前后的擬合效果對比圖。

(b)優(yōu)化后的擬合效果圖圖10 優(yōu)化前后的擬合效果圖

6 系統(tǒng)測試及驗證

為了驗證本系統(tǒng)在實際測量中的可行性和準(zhǔn)確性,本文將示波器測量的暫態(tài)電流數(shù)據(jù)和本采集系統(tǒng)測量的實驗數(shù)據(jù)進行對比分析。搭建的實驗測量平臺如圖11所示,使用信號發(fā)生器生成3個不同的輸入激勵信號,并用電流探頭(N2782B)和示波器(DSOX6004A)測量三相鐵芯中實際的暫態(tài)電流波形,傳給上位機進行顯示并計算出實際的時間常數(shù);接著,采用相同的激勵信號輸入到采集系統(tǒng)中,通過DSP的采集模塊、通信模塊和事先編譯的數(shù)據(jù)處理程序,最終在串口觸摸屏上進行相關(guān)參數(shù)的顯示,方便進行后續(xù)的分析。

圖11 實驗測量平臺

圖12(a)顯示了三相變壓器中各相鐵芯中暫態(tài)電流的實際測量波形,圖12(b)為經(jīng)過數(shù)據(jù)處理和擬合之后的光滑曲線。通過進行數(shù)據(jù)處理的擬合,可以減小噪聲對時間常數(shù)的影響,并簡化了時間常數(shù)的計算過程。這種處理方式不僅可以提高實驗數(shù)據(jù)的可讀性,還可以減小誤差的影響,從而提高系統(tǒng)的測量準(zhǔn)確性。

(a)三相變壓器暫態(tài)電流的實際測量波形

(b)三相變壓器暫態(tài)電流曲線的擬合圖圖12 三相變壓器暫態(tài)電流的實驗波形

根據(jù)表1的分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),測量得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)擬合再計算時間常數(shù)的誤差明顯小于直接計算。而且在暫態(tài)電流較小的情況下,測量系統(tǒng)計算的時間常數(shù)存在著一定的誤差,該誤差可能源于3個方面：第一,測量儀器的精度不足,當(dāng)電流非常小時,可能無法準(zhǔn)確識別電流的變化;第二,環(huán)境的干擾會對小信號的測量產(chǎn)生影響,并且小信號受干擾的可能性較大;第三,測量誤差累積,由于小電流的變化相對于大電流較小,因此需要更高的測量精度來捕捉這些變化,測量誤差也更容易積累,從而影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

表1 本系統(tǒng)與示波器測量數(shù)據(jù)對比

考慮到測量系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的采集以及后處理的誤差,認(rèn)為上述誤差是在可以接受的范圍之內(nèi)。此外,由于變壓器可能存在于各種環(huán)境中,示波器不僅不便于攜帶,而且戶外環(huán)境下可能無法使用適配的電源。相比之下,本文設(shè)計的測量系統(tǒng)小巧輕便,供電模塊簡便。與示波器單一的顯示功能不同,本系統(tǒng)可以快速地計算出變壓器相應(yīng)的參數(shù)并進行相關(guān)物理量的動態(tài)顯示。經(jīng)過測試,各模塊都可正常使用,達到了預(yù)期的設(shè)計目的。

7 結(jié)束語

為了能夠準(zhǔn)確、快速地在線檢測變壓器的剩磁,本文設(shè)計了一種基于暫態(tài)電流的剩磁測量系統(tǒng)。通過運用串口通信、迭代算法和數(shù)據(jù)處理等技術(shù),最終實現(xiàn)在串口觸摸屏或者上位機上顯示結(jié)果。通過與示波器等設(shè)備進行對比,驗證了數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對變壓器參數(shù)的在線監(jiān)測,體積相對傳統(tǒng)的測量設(shè)備較小,加上便攜式電源可以實現(xiàn)戶外工作。因此,它可廣泛應(yīng)用于大多數(shù)環(huán)境下的變壓器參數(shù)的測量。