提高中压电子式电压互感器温度稳定性的新方法

介绍了采用电阻分压原理的电子式电压互感器的原理及结构,分析了影响其温度特性的因素。针对多个中压电子式电压互感器进行了温度试验,在-25°C及40°C的条件下分别测量分压比,计算温度变化导致的误差。根据试验结果,建立了一个分压比和温度变化的关系模型。根据模型,针对部分温度特性不稳定的互感器,提出了一种采用热敏电阻的温度补偿办法提高中压电子式电压互感器温度稳定性,并完善了算法。对经过温度补偿后的中压电子式电压互感器再次进行了温度试验,结果在-25～40°C条件下电压互感器的测量比差最大为±0.2%,试验结果与理论分析能够很好地相符。因此,适当的选择温度补偿可以抵消温度变化对电阻分压原理的电子式电压互感器导致的误差。     

电子式互感器相位补偿方法的研究和比较

电子式互感器的相位误差是影响互感器测量精度的重要因素,可以采用相位补偿方法对其加以校正。文章给出了电子式互感器的设计原理,分析了电子式互感器相位误差产生的原因,介绍了全通滤波器、短数据窗移相算法、傅里叶移相算法等相位补偿方法,研究了谐波对上述补偿方法的影响,在此基础上提出了改进的相位补偿方法:移点法和线性相位全通滤波法,并进行了实验测试。实验结果表明,互感器的角差满足0.2级测量精度要求,改进的相位补偿方法具有可行性。     

一种用于电子式互感器相位补偿的数字移相方法

电子式互感器的采集器在采样模拟信号时一般有固定的相位误差,影响了测量准确度,需要使用移相方法校正相位误差。针对数字移相方法,提出了基于最小二乘拟合的数字移相算法,推导出了数字移相递推式,并仿真分析了移相算法的性能。结果表明,该算法均具有较高的移相分辨率和移相精度,且能保证幅值准确度。将该算法应用于基于Rogowski线圈的电子式互感器,准确度比较测试验证了该算法的可行性和有效性。     

基于电容分压原理的电子式TV一次侧设计

介绍了CEVT的工作原理及系统组成,研究了基于电容分压原理的电子式电压互感器(CEVT)一次侧系统,分析了二次电阻分压电路对电容分压系统的幅值和相位影响。结果表明,二次分压电阻的引入不会对分压比造成影响,但所引入的相位误差不能忽视。详尽研究了A/D转换及驱动电路后实现了用同步时钟速率模拟异步发送的方式实现数据的单光纤发送。所研制CEVT一次侧系统的温度特性试验结果表明,在-40°C~+40°C的范围内,其温度稳定性优于±0.2%。整个CEVT系统的型式试验表明,其线性度优于0.2级。     

电子式电压互感器谐波准确度试验系统的建立

谐波对电网的计量、品质测量和继电保护均有影响,而电子式互感器由于具有频带宽的优点,为电力系统中的谐波测量提供了解决方式。但国内尚无法进行电子式互感器谐波准确度试验。为此建立了电子式电压互感器谐波准确度试验系统,利用标准电容器组成了分压系统,测量不同频率下电容量,得出分压系统的实际分压比,设定了分压系统的标称分压比。研制出了连接分压系统与校验系统的电压跟随装置,以提高测量准确性,并通过自校准的方法测量了电压跟随器的误差。最终对由分压系统与电压跟随器组成的测量标准系统进行整体的误差分析,将量值溯源到现有标准体系,并对误差结果的不确定度进行了分析。试验数据表明该电子式电压互感器谐波准确度试验系统在2~13次谐波频率下能够满足标准GB/T 20840.8—2007和IEC 60044-8:2002的要求,可对1 000k V及以下电压等级电子式电压互感器的谐波误差进行测量。     

电子式互感器数字相位补偿技术研究

为改善电子式互感器的相位特性,提高其挂网运行稳定性,分析了电子式互感器中常用的模拟相位补偿技术,将模拟相位补偿技术与数字相位补偿技术进行了比较,分析了2种技术的优缺点,给出了二者的不同应用场合,提出了一种电子式互感器的数字相位补偿方法,在220 kV电子式互感器测量系统上进行了试验,补偿最小分辨率可至1’,补偿最大角度为270’,调节方便,可满足电子式互感器相位误差补偿的需求.     

一种新型一体化电压电流互感器及其分析

针对电子式电流互感器的供电电源问题,在分析现有电源解决方案优缺点的基础上,提出了一种基于电容式电压互感器的一体化电子式电压电流互感器。重点研究了这种一体化电子式互感器的电容分压器式供电电源,通过理论分析,提出这种互感器电压测量部分的幅值误差和相位误差的计算方法,给出了以满足相位误差和幅值误差为目标,进行互感器主要元件参数选择的具体计算公式。依据给出的计算公式和方法,对一台要求幅值误差0.2%、相位误差10’的220 kV互感器的主要参数进行了设计,并通过大型商用电路分析软件OrCAD对设计结果进行了仿真验证,仿真结果表明设计能够满足精确度要求。     

影响中压电子式互感器准确度问题的研究

中压电子式电压互感器和电流互感器在试验和运行中暴露出了一系列的问题,笔者主要针对电子式电流互感器的饱和特性以及电子式电压互感器的温度特性进行讨论。非线性励磁特性的电流互感器通常都是由闭合铁心制成的,在大多数情况下,由于在过渡状态中铁心饱和,而使这种电流互感器变换一次电流的周期性分量产生的误差大大超过容许值。同时分析铁心带气隙的电流互感器,总结了铁心有非磁性气隙的特点。介绍了基于电阻分压原理的电子式电压互感器的原理及结构,分析了影响其温度特性的因素,提出采用热敏电阻的温度补偿办法提高中压电子式电压互感器温度稳定性。     

重采样移相技术在过程层IED中的应用

介绍了一种重采样相位补偿算法,该算法可对异步采样造成的相位误差进行补偿。分析了同步采样和异步采样的优缺点,介绍了重采样移相技术中常用的插值算法,在异步采样系统中应用抛物线插值算法,实现对采样值的相位补偿,并从理论上分析了该算法对工频信号中的基波和高次谐波的精度影响。经实验验证,对于采用异步采样模式的过程层IED,应用重采样移相技术可以达到补偿相位的效果,补偿后的精度能够满足电子式互感器标准的精度要求。     

电子式电压互感器谐波计量特性研究

电力系统中存在的非线性负荷会引起交流正弦波畸变产生各次谐波,对电能计量的准确性产生严重的影响。针对新一代智能变电站对新型电子式互感器电能计量的要求,研究了基于同轴电容分压原理的电子式电压互感器的工作原理,建立了其数学模型,分析了其传变特性,使用Multism12.0仿真电路模拟了电子式电压互感器在1~13次谐波时的频率响应特性,并进行了实验验证。仿真与试验结果表明,电子式电压互感器可工作在从工频到高频的宽频率测量范围,能够准确计量电网中的谐波分量。     

电子式电流互感器相位补偿设计

针对目前难以精确测量小电流这一难题,研制了一种适用于小电流测量的电子式电流互感器.根据其特点对各环节所产生的相位差进行分析计算,针对计算结果及以往相位补偿电路的特点与不足,提出基于全通滤波原理、采用2个1阶全通滤波电路串联来解决小范围内相位补偿问题,并给出相位补偿电路的仿真结果及系统试验结果.结果表明该设计方案具有良好的相位补偿效果,并且能够使该系统的精度达到国标0.2级标准.     

谐波工况下相位补偿对全波计量影响

目前全波计量模式下的智能电能表由于前端电压和电流采样电路为两个独立的采样通道,两个通道对电压和电流相位的偏移非一致性会产生电压和电流信号间的附加相位差。这种附加相位差在基波工况下可以通过相位补偿技术在校表环节得到大大减小。但在谐波工况下这种基于基波的相位补偿会对高次谐波会产生过相位补偿,从而对电能表全波有功计量产生影响。通过对现有智能电能表全波有功计算算法、相位补偿技术进行分析,建立谐波工况下相位补偿对全波计量误差分析模型,最后通过仿真算例,量化分析相位补偿技术对全波计量的影响。     

电子式互感器相位补偿方法研究

根据电子式互感器的信号传输原理,提出了一套相位补偿方法。简要分析了电子式互感器产生误差的原因,对Rogowski线圈产生的相位超前和高压侧向合并单元传输信号所产生的延时分别作出定义和分析。针对这2种原因产生的相位误差设计出了一套完整的补偿方法,由于Rogowski线圈产生的相位超前,设计了一种采用ADE 7759芯片的数字积分电路,可基本还原线圈引起的超前相位;由于传输过程中产生的延时,介绍了一种移相用软件算法,可对延时进行有效补偿。该算法在合并单元数字信号处理器(DSP)中执行,经测试后效果良好。最后,对补偿过程中出现的问题进行了分析,并设计了解决方案。     

一起串联补偿线路跳闸故障的分析

针对某超高压500 kV串补输电线路因选区偏转而引起的三相跳闸事故,探讨了故障时串补保护和线路保护的动作行为。搭建与实际一致的仿真模型,代入现状运行方式下的具体参数,通过RTDS对模型进行数字模拟实验,分析发现,其保护动作行为符合设计原理和录波数据,当系统仅发生单相经过渡电阻故障,且串补仅B相MOV暂态导通时,选区确实会发生偏转,造成2套线路保护选相不一致,扩大事故范围。结合实例,深入研究串补是否投入情况下单、双回运行线路的单相接地故障,得出零、负序电流选区出现误选的条件,并给出可行的解决方案。     

单周期控制PFC变换器电流相位滞后及其补偿

研究了单周期控制功率因数校正变换器的输入等效电路,指出了单周期控制功率因数校正变换器存在相电流滞后于相电压的基波相移问题。结合输入等效电路提出了控制开关管端电压以减小基波相移的电流滞后相位补偿方案,推导了不同基波相移时开关管端电压应满足的幅值及相位条件;在此基础上,结合单周期控制功率因数校正变换器的数字控制方案,给出了补偿方案的实现方法及设计实例,并研究了采用补偿方案时系统的稳定性。论文建立的输入等效电路能更准确地反映单周期控制功率因数校正变换器的输入特性;实验验证了提出的电流相位滞后补偿方案能够减小基波相移量,提高基波位移因数。     

避免高补偿度线路直流偏置风险的断路器合闸控制方法

断路器在关合带并联电抗器的空载线路时,尤其线路补偿度较高或过补偿时,合闸电流的直流分量较大,常伴有合闸电流长时间不过零的现象。在电流不过零期间若断路器分断,则会产生无法灭弧的风险。针对上述问题,在对直流偏置电流产生的原理及可能引发故障进行分析的基础上,比较和分析了装设合闸电阻、调整补偿度、相位控制等抑制直流偏置的常规措施及其局限性,提出了一种结合选相合闸技术及逐相动态延迟合闸的断路器合闸控制方法,有效避免了断路器触头持续长时间烧蚀或损坏的风险,并通过实时数字仿真系统(RTDS)和工程应用验证了该方法的有效性。     

逆合成孔径雷达相位补偿算法研究

逆合成孔径雷达的运动补偿技术是其成像技术中关键所在,而逆合成孔径雷达的运动补偿包括距离对准和相位补偿两方面,其中相位补偿在成像中起到了至关重要的作用,分别采用单特显点法、多普勒中心跟踪法和PGA自聚焦法对在最小熵包络对齐后的数据进行成像,仿真结果显示PGA算法在相位补偿算法中优势明显。     

电子式电流互感器传感头的相位差研究

为了降低传感头的相位差,从传感元件Rogowski线圈及后续处理电路的特点出发,对线圈和后续电路所产生的相位差进行分析计算,在此基础上设计合理的相位补偿电路,并给出试验结果。结果表明,相位调理电路完全能够补偿传感头所产生的相位差,从而使电流互感器的精度达到国标0.2级标准。     

一种高精度功率测量的补偿方法

本文介绍了交流同步采样的原理和有功功率、无功功率计算方法;分析了高精度功率测量的误差来源.对于相移的非线性误差,通过多项式曲线拟合得到了误差模型并提出了选取曲线拐点作为相移分段线性化校正方法.介绍了功率测量中相移补偿的方法并给出了功率补偿的步骤.最后,通过研制的三相交流在线测试仪验证了该方法的正确性.