电流互感器的误差分析与工程计算

电流互感器的正确传变,是继电保护装置正确工作的前提,工程实际中经常需要对电流互感器误差作定量的评估或确切的计算。通过对电流互感器稳态误差特性做物理与数学上的分析,可知电流互感器稳态误差主要来自其励磁阻抗的非线性。建立了以非线性方程组描述的电流互感器误差数学模型,在此基础上对电流互感器误差计算、伏安特性曲线绘制、10%误差特性曲线的绘制以及在给定的短路电流下允许最大负荷阻抗的计算等作了原理与方法上的研究与探讨。上述工作可以通过计算机完成,文中结合工程应用介绍了使用Matlab软件的电流互感器误差特性计算机解法。     

电流互感器复合误差测量与校验

概述了电流互感器复合误差对微机保护装置的影响,介绍了复合误差的直接测量法和间接测量法,叙述了电流互感器伏安特性曲线与误差曲线的绘制方法。针对目前变电站电流互感器误差校验中使用的拐点电压法,指出其不足,并提出根据电流互感器参数计算励磁电流,对应实测励磁电压的方法,实例核算效果良好。     

电流互感器10%误差曲线的作用及其绘制方法

电流互感器10%误差曲线对继电保护有较大的影响.为此,通过电流互感器等值电路,对CT误差曲线的试验、绘制方法进行了阐述.     

基于暂态拟合制动特性的发电机差动保护算法

从电流互感器饱和励磁电流和发电机差动保护工作点随时间变化特点分析入手,提出了一种基于暂态拟合制动特性原理的差动保护算法。算法通过拟合电流互感器饱和时差动不平衡电流随时间变化规律得到制动曲线斜率K随时间变化曲线,给出了初始K值曲线表达式及初始K值曲线的调整方法。该制动特性既反映了电流互感器饱和暂态过程引起的差动不平衡电流随时间变化的规律,又兼顾电流互感器正常传变时的稳态误差,使得保护动作门槛值在区外故障电流互感器饱和暂态过程中能够包络差动不平衡电流,增加了保护的可靠性。同时电流互感器正常线性传变时间段K值曲线的值可低于传统比率制动差动保护制动曲线斜率值,保护更加灵敏。理论分析和仿真结果表明,算法比传统比率制动差动保护有更好的区外故障抗电流互感器饱和能力和区内故障的灵敏性。     

保护用电流互感器饱和特性及其误差曲线研究

当电力系统发生故障时,一次电流比正常运行时的电流大几倍甚至几十倍,此时,保护用电流互感器的铁芯发生饱和,引起二次电流的畸变,从而使继电保护及其二次设备误动作。笔者对保护用电流互感器的误差与饱和特性进行了分析,介绍了实际工作中电流互感器误差曲线的绘制以及二次负载的校核方法,并提出了减小电流互感器误差的具体措施。     

用作图法估算电流互感器的误差

继电保护装置对电流互感器误差的要求是不大于10％,厂家应提供电流互感器的10％误差曲线。但目前厂家提供的资料不全,故一般由现场实测并计算10％误差。 本文在用“感应电动势法”计算电流互感器10％误差曲线的基础上,介绍用作图的方法来估计电流互感器的误差问题,用这个方法,不仅极其方便,简单明瞭,而且还可以估算电流互感器在超误差时的实际误差值,在某些情况下可以为采取措施提供数据。     

继电保护装置所用电流互感器二次负载的验算方法

我国电力系统中供继电保护装置所用的电流互感器,一般是以电流互感器的10％误差曲线作为设计、选择以及校验电流互感器误差的依据。实践表明:利用这种曲线校验误差或计算二次负载的方法是简单的,使用是方便的。但是,由于所提供的电流互感器的10％误差曲线的误差有时较大,(高达±20％),甚至有的电流互感器未被提供这种曲线。而使用部门自行测试这种曲线的依据又不一致(例如二次阻抗Z_Ⅱ如何选取问题,未能统一),且测试     

一种基于广义逆的电流互感器励磁特性分析方法

电流互感器出厂时提供的伏安曲线大多只覆盖5～200mA这段低励磁电流区间,难以据此评估大倍数一次电流时的电流传变特性.采取简单指数函数拟合伏安数据,提出用Moore-Penrose逆方法对指数函数进行参数辨识.针对直接辨识产生的较大拟合误差,将数据取值间隔规律化并用线性或样条插值填充数据的方法对原始数据进行预处理,可降低辨识过程中非线性因素的影响,改善拟合精度.以饱和起始点的励磁电压作为参考,通过归一化处理能降低所需辨识的参数空间的维数,从而简化计算.根据辨识得到的拟合函数可方便地求出满足10%误差要求的电流互感器二次负载的允许上限值曲线,该曲线可用于检验电流互感器的二次负载是否与其励磁特性相匹配.     

影响电流互感器误差的因素

通过电流互感器误差特性曲线、磁化曲线、电流互感器二次开路时i1、Φ、和e2变化曲线以及电流互感器等值电路图和向量图的分析,论述了诸因素对电流互感器误差的影响,阐明了电流互感器的线圈匝数,铁芯材料等是影响电流互感器误差的直接因素.     

电流互感器5%误差曲线测试数据的矫正

在进行TA（电流互感器）5%误差曲线测试时,发现用OMICRON TA测试仪得出的数据失真。利用TA励磁曲线数据,重新对5%误差曲线进行了手工计算,得出了矫正后的数据曲线。通过对不同TA测试数据的分析和对比,指出此测试仪在5%误差曲线绘制时可能存在拟合错误。     

新疆主电网发电机进相试验与数据分析

新疆主电网近几年发电机开展了进相运行,通过进相试验总结了这些发电机进相运行的特点.以吉林台水电站2号水轮发电机和玛纳斯发电厂3号汽轮发电机进相试验数据为例,论述利用曲线拟合的方法,得到发电机进相运行的P-Q及发电机定子端部温升的拟合曲线及拟合公式,并从拟合误差数据判断拟合的效果,对发电机进相运行具有一定的指导意义.     

基于OLS法及改进LM法的ICP-AES非线性标准曲线拟合方法研究

针对电感耦合等离子体原子发射光谱法( ICP-AES)分析过程中出现的元素浓度-光强关系的非线性标准曲线,提出基 于正交最小二乘法(OLS)及改进 LM(Levenberg-Marquardt)算法的标准曲线拟合方法,以实现元素浓度的准确分析。 采用二次 多项式、三次多项式、Limbek 表达式、Lwin 表达式作为标准曲线的非线性模型,以适用不同数据的分布特点。 依据各表达式在 拟合过程中的损失函数特性,对二次、三次多项式利用 OLS 法计算其最优拟合参数,对 Limbek、Lwin 表达式利用改进 LM 法得 到其最优拟合参数,实现标准曲线的拟合。 针对 Sb、Cd、Sn、Mo、Ni、Ba 元素的一系列不同浓度标准样品的光强实测数据,进行 上述方法的标准曲线拟合实验。 实验结果表明,各元素的浓度-光强数据均可拟合得到决定系数在 0. 999 以上的非线性标准曲 线,且标准曲线对于已知数据点的拟合浓度的相对误差均在±5%。     

信息熵在曲线拟合辨识中的应用

在对测量数据进行曲线拟合辨识时,常用的误差指标,如均方根误差和误差平方和,没有考虑样本数据的概率统计特性。基于信息熵原理介绍了一种新的曲线拟合辨识方法。将曲线拟合过程看作加性信道,建立了曲线拟合模型。首先将样本数据进行多种曲线拟合,采用最大熵方法根据样本值估计出自变量的概率密度函数和信息熵;再根据拟合曲线计算拟合结果熵和误差熵,最后计算出拟合模型的互信息,选取互信息最大的曲线作为样本的最佳拟合曲线,并给出了应用实例。由于该方法充分考虑了样本数据的概率统计规律,因此能提高测量精度,具有更大的适用范围,对于测量信息论的研究有一定的参考价值。     

基于三次样条函数的霍尔传感器的特性曲线拟合方法

介绍了霍尔传感器的优点和对其特性曲线进行拟合的必要性;对三次样条函数在霍尔传感器特性曲线拟合中的应用进行了理论分析,应用软件Matlab6．5结合实验数据对UGN3501U型传感器的UH—B曲线进行了拟合;给出了传感器拟合点减少的方案,这样,可以减少成本和工作量,但对相对误差影响不大。结果表明,原拟合的曲线与减少拟合点后的拟合曲线两者都很光滑、精度高且相对误差都很小,这种方法有很强的实用性和较高的理论价值。     

燃料电池极化曲线分段辨识算法

基于区间分段思想,将极化曲线非线性参数辨识转化为两个线性最小二乘辨识子问题.MATLAB仿真表明,拟合曲线与模型数据及实验数据的平均二次误差,分别为开路电压的0.31%和0.75%,精度与牛顿法相当.     

同步发电机型式试验自动测试系统及其可靠性设计

介绍了一套基于上位机与下位机通信的同步发电机型式试验自动测试系统,集物理量采集和参数计算为一体,降低了开发成本.给出了系统硬件构成框图,采用数字高通滤波器提高了采集准确度,并通过同步发电机特性曲线拟合结果论证了方案的可行性.经实践,提出了提高电机测试系统可靠性的措施.     

基于电容阵列I-V测试仪的光伏STC曲线拟合研究

现有的光伏组件在标准条件(STC)下I-V曲线的拟合算法存在计算过于复杂或准确度不足的问题。为提高曲线在偏离STC环境下的拟合准度,提出了一种依据太阳电池四参数结构,通过选取曲线最大功率点(MPP)附近6个点作为拟合点,计算组件I-V数学模型从而实现曲线拟合的拟合算法。不同光伏组件的最优拟合点间隔不同,为提高拟合精度,进一步提出了自适应拟合点选取方法,同时设计了以电容阵列为负载的I-V测试仪结构并研制了一套完整仪器。该测试仪可通过增加MPP附近数据点的密度,提升拟合点的选取精度。经过MATLAB仿真与实际验证表明,模型拟合算法的拟合结果在各种测试环境下的准确度均高于多项式拟合算法;所设计的I-V测试仪性能优越,适用于工程测量之中。     

一种提高故障录波装置测量精度的方法

长期以来人们很少关心故障录波装置本身的测量精度问题,导致基于录波数据的各种应用导出的结果不够准确,从而削弱了录波数据本身应有的参考价值。文中分析了录波装置模拟采样电路中存在的各种线性和非线性误差,说明模拟通道的输入和输出关系存在一定的非线性,这种非线性在宽测量范围内表现比较明显,采用传统的线性表达式会带来较大的误差。为了克服非线性对录波装置测量精度的影响,提出了采用最佳拟合曲线和分段最佳拟合曲线来取代线性表达式,并提出了确定最佳拟合曲线和分段最佳拟合曲线的方法。通过在实际录波装置上的测试结果表明,所提出的方法能够大大提高录波装置本身的测量精度,使录波装置能够在很宽的测量范围内保证足够的精度。