本发明涉及电流互感器，尤其是涉及一种基于磁导率反馈补偿的抗直流偏磁方法及电流互感器。
背景技术：
1、随着特高压直流和交流工程的建设，中国电网呈现出交直流混联大电网形态。当直流输电运行于单极大地回线或双极不平衡运行方式时，将会有高达数千安培的直流电流流入大地，部分直流电流流经中性点接地的电力变压器在交流系统中形成回路，从而在变压器和电流互感器中产生直流偏。电磁式电流互感器作为电力系统重要的电能计量器具，其工作是基于电磁感应原理，通过铁芯的磁耦合实现一次电流到二次电流的变换。当一次电流存在直流分量时，励磁电流中也出现了直流分量；电流互感器在测量含直流分量的电流时，由于铁芯的非线性励磁特性，会导致电流互感器工作点改变，易发生局部磁饱和，导致测量精度下降。现有技术中，虽然采用了偏磁补偿措施，但大多依赖于开环控制或简单反馈，难以适应磁芯状态的动态变化，存在补偿不及时或过补偿的问题。
2、在中国专利文献上公开的“一种抗直流纳米晶双磁芯电流互感器的生产工艺”，其公开号为cn117153549a，公开日期为20231201，包括纳米晶带材制备：采用快速凝固法制备纳米晶带材，对其进行热处理，制得具有高磁导率和低剩磁的纳米晶带材；磁芯剪切与磁性优化处理：将纳米晶带材剪切成所需尺寸的磁芯片，并对磁芯片进行磁性优化处理；双磁芯组装：将两片磁性优化处理过的纳米晶磁芯片组装成双磁芯结构；绕组制作与装配：将双磁芯结构与绕组装配在一起，形成完整的电流互感器结构；互感器外壳制作与封装：制作电流互感器的外壳并装入外壳；该技术是从电流互感器本身进行改进来增强抗直流偏磁的性能，但是电流互感器本身的抗直流偏磁性能存在极限且仅仅是抵消或减小直流偏磁的部分影响，仍然会受到未抵消部分的影响，而现有的偏磁补偿措施又大多是依赖简单或预设固定的反馈方式，难以适应磁芯状态的动态变化，存在补偿不及时或过补偿的问题。
技术实现思路
1、本发明是为了克服现有技术中偏磁补偿措施大多依赖于开环控制或简单反馈，难以适应磁芯状态的动态变化，存在补偿不及时或过补偿的问题，提供了一种基于磁导率反馈补偿的抗直流偏磁方法及电流互感器。
2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
3、一种基于磁导率反馈补偿的抗直流偏磁方法，包括：
4、通过磁导率测量单元实时获取电流互感器铁芯的磁导率；
5、根据预先建立的磁导率与直流分量的关系模型，基于获取的磁导率确定入侵电流互感器的直流分量；
6、直流偏磁补偿单元根据确定的直流分量在补偿绕组上产生反向的直流抵消偏磁。
7、本发明中通过引入磁导率测量单元和磁导率反馈控制，实现了对互感器铁芯磁化状态的实时监测和动态补偿调节，与传统的开环补偿或简单电流反馈相比，能够更加精准地判断磁芯的饱和程度，根据磁芯状态的变化及时调整补偿策略，有效避免了补偿滞后或过补偿问题，大大提高了互感器在复杂电流环境下的适应能力和测量稳定性；通过磁导率的大小变化来反映磁芯的饱和状态，当磁导率反馈信号表明磁芯处于正常工作状态时，补偿电流维持在常规水平；当检测到磁导率开始下降时，及时增大对应的补偿电流幅值，加强补偿力度，阻止磁芯进一步饱和；当检测到磁导率恢复正常水平时，逐步减小补偿电流，直至恢复常规补偿状态，避免出现过补偿而影响测量精度。
8、作为优选，以输入所述关系模型的磁导率为第一磁导率，获取对应的直流分量；
9、计算考虑直流分量的电流互感器铁芯的磁导率，作为第二磁导率；
10、当第一磁导率和第二磁导率的偏差大于偏差阈值时，基于偏差对第一磁导率进行修正，重新计算直流分量和第二磁导率，直到所述偏差小于等于偏差阈值，对应的直流分量为入侵电流互感器的直流分量。
11、作为优选，所述磁导率与直流分量的关系模型的建立过程包括：
12、在互感器初级线圈施加基波电流，同时叠加直流分量并改变直流分量的大小；
13、测量直流分量所对应的电流互感器铁芯的磁导率，每组直流分量和磁导率为一个数据点；对若干数据点进行拟合，得到磁导率与直流分量的关系模型。
14、作为优选，所述计算考虑直流分量的电流互感器铁芯的磁导率的过程包括：
15、基于电流互感器基本参数，计算无磁偏情况下的基础磁通；
16、迭代计算考虑直流分量的直流磁通、基础磁通与直流磁通之和的总磁通以及励磁电流；
17、对由总磁通和励磁电流拟合的磁化曲线求导得到励磁电感；
18、基于励磁电感与磁导率的正比关系计算得到磁导率。
19、作为优选，所述实时获取电流互感器铁芯的磁导率的过程包括：
20、向缠绕在电流互感器铁芯上的辅助绕组通入幅值恒定的电压，检测回路的电流以及辅助绕组两端的电压；
21、基于辅助绕组两端的电压、通过的电流以及两者的相位差计算得到铁芯的励磁电感；
22、基于励磁电感与磁导率的正比关系计算得到磁导率。
23、作为优选，所述迭代计算的过程包括：考虑的直流分量idc，
24、s1、计算第k次迭代时的励磁电流im，k、直流分量idc，k以及励磁电流最大值imax；
25、s2、若|idc-idc，k|小于预设偏差，转入s5；
26、s3、计算第k+1次迭代时的直流磁通，并令k＝k+1；
27、s4、当k小于迭代阈值时返回s1；
28、s5、停止迭代，取k-1次迭代中|idc-idc，k|最小时的直流磁通和励磁电流最大值，并计算总磁通。
29、作为优选，所述直流偏磁补偿单元根据确定的直流分量在补偿绕组上产生反向的直流，产生与直流偏磁相反的磁场来抵消偏磁。
30、一种基于磁导率反馈补偿的抗直流偏磁电流互感器，包括铁芯和缠绕在铁芯上的初级绕组和次级绕组；所述铁芯上还缠绕有辅助绕组和补偿绕组；所述辅助绕组连接磁导率测量单元，所述补偿绕组连接直流偏磁补偿单元，磁导率测量单元检测的结果传输到直流偏磁补偿单元。
31、作为优选，所述磁导率测量单元通过辅助绕组实时获取电流互感器铁芯的磁导率；所述直流偏磁补偿单元根据接收的磁导率数据确定入侵电流互感器的直流分量，并在补偿绕组上产生反向的直流抵消偏磁。
32、作为优选，所述直流偏磁补偿单元包括：
33、直流分量计算单元，保存有磁导率与直流分量的关系模型；
34、补偿修正单元，计算考虑直流分量的电流互感器铁芯的磁导率，进行磁导率和直流分量的修正，得到需要补偿的直流分量。
35、本发明具有如下有益效果：通过引入磁导率测量单元和磁导率反馈控制，实现了对互感器铁芯磁化状态的实时监测和动态补偿调节，与传统的开环补偿或简单电流反馈相比，能够更加精准地判断磁芯的饱和程度，根据磁芯状态的变化及时调整补偿策略，有效避免了补偿滞后或过补偿问题，大大提高了互感器在复杂电流环境下的适应能力和测量稳定性。
1.一种基于磁导率反馈补偿的抗直流偏磁方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于磁导率反馈补偿的抗直流偏磁方法，其特征在于，以输入所述关系模型的磁导率为第一磁导率，获取对应的直流分量；
3.根据权利要求1或2所述的一种基于磁导率反馈补偿的抗直流偏磁方法，其特征在于，所述磁导率与直流分量的关系模型的建立过程包括：
4.根据权利要求2所述的一种基于磁导率反馈补偿的抗直流偏磁方法，其特征在于，所述计算考虑直流分量的电流互感器铁芯的磁导率的过程包括：
5.根据权利要求1或2或4所述的一种基于磁导率反馈补偿的抗直流偏磁方法，其特征在于，所述实时获取电流互感器铁芯的磁导率的过程包括：
6.根据权利要求4所述的一种基于磁导率反馈补偿的抗直流偏磁方法，其特征在于，所述迭代计算的过程包括：考虑的直流分量idc，
7.根据权利要求1或2或4或6所述的一种基于磁导率反馈补偿的抗直流偏磁方法，其特征在于，所述直流偏磁补偿单元根据确定的直流分量在补偿绕组上产生反向的直流，产生与直流偏磁相反的磁场来抵消偏磁。
8.一种基于磁导率反馈补偿的抗直流偏磁电流互感器，适用于如权利要求1-7任一项所述的抗直流偏磁方法，其特征在于，包括铁芯和缠绕在铁芯上的初级绕组和次级绕组；所述铁芯上还缠绕有辅助绕组和补偿绕组；所述辅助绕组连接磁导率测量单元，所述补偿绕组连接直流偏磁补偿单元，磁导率测量单元检测的结果传输到直流偏磁补偿单元。
9.根据权利要求8所述的一种基于磁导率反馈补偿的抗直流偏磁电流互感器，其特征在于，所述磁导率测量单元通过辅助绕组实时获取电流互感器铁芯的磁导率；
10.根据权利要求8或9所述的一种基于磁导率反馈补偿的抗直流偏磁电流互感器，其特征在于，所述直流偏磁补偿单元包括：
