Rogowski线圈电流互感器的响应分析和相位补偿设计

为使Rogowski线圈电流互感器更准确、快速地对一次侧电流信号做出响应,应适当地选取负荷电阻.文章重点分析了暂态电流的响应情况,并用具体参数分析、仿真了负荷电阻和测量误差的关系,选出了所采用参数情况下最理想的负荷电阻.为了解决相位误差及以往相位补偿不足的问题,提出了基于贝塞尔滤波器的全通恒时延滤波器.并用具体参数对相位补偿进行了仿真.     

变压器纵联差动保护电流互感器的接线方式

变压器纵联差动保护电流互感器的接线方式,及其二次侧电流相位校正。     

用于相位调制型光纤电流互感器的数字梳状滤波器

传统的相位调制型光纤电流互感器普遍存在噪声电流大、信噪比低、小电流测量能力差的问题。通过比较被测电流和噪声电流不同的频谱特征,提出了一种可实现的数字梳状滤波器,它位于光电转换级之后,信号解调级之前。阐释了这种滤波器的特点,分析了它对被测电流的滤波能力,计算了它的频域和时域特征,并提出了在硬件中实现的方法。通过仿真,对比了不同阶数梳状滤波器的滤波效果、频带宽度以及算法复杂度。在光纤电流互感器硬件中具体实现了这种滤波器,通过对比试验验证了滤波算法的有效性和可行性。     

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。     

集磁环式光学电流互感器的自校正测量方法

为解决集磁环式光学电流互感器存在的线性度和准确度差的问题,提出了一种集磁环式光学电流互感器的自校正测量方法。该方法在常规集磁环式光学电流互感器的基础上增加基准电流源、自校正线圈和远端采集单元,并采用自校正算法进行数据处理,使常规的集磁环式光学电流互感器成为一个完整的自校正测量系统。实验结果表明,所设计的集磁环式光学电流互感器测量准确度等级满足IEC 0.2级的测量要求,可以有效提高集磁环式光学电流互感器的线性度和准确度,证明了自校正测量方法的正确性与实用性。同时为集磁环式光学电流互感器的实用化设计提供了新的思路。     

基于S-G滤波的电流互感器饱和检测

针对目前传统基于差分方程的电流互感器饱和检测方法易受噪声影响的问题,提出了一种基于SavitzkyGolay(S-G)滤波器的电流互感器饱和检测新方法。该方法将传统的差分方程和S-G滤波器相结合,可在信噪比较低的情况下准确检测出电流互感器的入饱和点。在电流互感器入饱和点准确检测的基础上,电流积分法可用于检测电流互感器的出饱和点。推导了差分方程结合S-G滤波器后的相关阈值,并使用PSCAD/EMTDC对新方法进行了仿真测试。仿真结果表明:基于S-G滤波的电流互感器饱和检测方法具有算法简单、检测精度高、抗噪声干扰能力强等优点。     

电流互感器局部暂态饱和识别的研究

针对外部故障切除、应涌流及恢复性涌流时电流互感器饱和容易引起差动保护误动的情况,分析电流互感器饱和时相对磁链变化的特点,并研究电流互感器在大剩磁或直流磁链积累的情况下传变小工频电流而出现相位偏移式饱和的识别方法。在假设一个电流互感器不饱和而用于差动保护的其他电流互感器传递发生相位偏移的情况下,根据电流差动特性判断差动电流是否位于判据启动区,从电流互感器相对磁链积累变化的角度出发,根据相对磁链积累的方差计算曲线,通过计算位于判据启动区内各时刻方差计算曲线拐点的个数实现了相位偏移式饱和的识别判据。动模实验和现场数据分析表明所提算法能够识别电流互感器的相位偏移式饱和,验证了其有效性。     

非周期分量下电流互感器的相位特性研究

实际电网中非周期分量电流的存在,会使得电流互感器的相位传输特性发生改变。针对非周期分量下电流互感器的相位特性,论文以非线性时域等效电路模型为基础,定性分析了在该模型下它的相位特性,同时建立了相位特性模型,并利用暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行了仿真。仿真结果表明:当存在较大非周期分量时,电流互感器出现暂态磁饱和并使得输出电流畸变,相位转换误差急剧增大,造成对继电保护和电能计量的影响。     

Y_0/Δ-11变压器差动保护相位校正及零序电流补偿问题分析

分别从形式上和原理上介绍了Y0/Δ-11变压器差动保护的两种相位校正方式,着重分析了Y0侧相位校正和Δ侧相位校正的原理和特点,深入探讨了这两种相位校正方式对差动保护区内外接地故障的适应性,阐明了零序电流补偿的问题,并对零序CT的极性进行了相应分析,认为变压器差动保护的相位校正不仅是各个绕组间的相位校正问题,同时还伴随主变中性点直接接地侧的零序电流补偿问题,Δ侧相位校正与中性点零序电流补偿相结合的方法不仅能保证区外故障差动保护不误动,还可提高区内接地故障的灵敏度,某些未设专门零差保护的变压器因此能增强对接地故障的反应能力。     

电子电流互感器高压侧电路设计的改进

为提高电子式电流互感器测量精度,在此对高压侧电路进行了改进,提出了目前新的设计方案.主要叙述了Rogowski线圈、高压侧电源、高压侧信号处理电路即积分电路、移相电路的改进情况.通过采用新型罗氏线圈可使线圈均匀绕制和每匝线圈横截面相等,克服了传统罗氏线圈的缺点.提出了一种新的高压供电方案,使供电电路能够在母线大电流和空载小电流下仍能正常工作,提供稳定的输出电压,有效解决了电子电流互感器高压侧电源问题.介绍了数字积分器,采用积分算法设计的数字积分器具有更高的精度和稳定性,相位特性优良.同时提出基于贝塞尔滤波器的全通恒时延滤波器,其幅度特性恒定,而且在低频范围内具有恒定的延迟时间.     

阻抗可控的并联混合型有源电力滤波器

针对高压交流电力系统,提出一种基于阻抗可控的并联混合型有源电力滤波器新原理。通过电力电子变换器的控制,使得并联变压器呈现可控的阻抗。它始终对谐波呈现近似为零的低阻抗,从而输导系统中的谐波电流,流入并联变压器支路;同时对基波呈现连续无级可调的电抗,与无源电力滤波器相结合,实时补偿系统的无功功率。为满足有源电力滤波器大容量的工程需要,并联变压器采用二次侧多补偿绕组的结构。提出一种适合该滤波原理的指令电流运算方法。仿真结果表明此滤波新方案具有良好的谐波抑制和无功功率补偿的性能。     

基于电子式互感器的变压器励磁涌流识别方法

随着电子式互感器研究的日趋成熟及智能变电站的快速推进,智能变电站已广泛采用电子式互感器获取电流及电压信号。传统的变压器保护采用励磁涌流中的二次谐波含量区分励磁涌流和故障电流,从而对差动保护进行闭锁。但在空投或故障切除后恢复供电时,变压器内部发生轻微匝间故障,受非故障相励磁涌流的影响,差动保护可能延迟动作甚至拒动。针对上述原理的缺陷,提出了二次谐波“或”闭锁原理加故障开放的励磁涌流识别方法。试验结果表明,改进方案能明显提高变压器内部故障时差动保护的动作速度。     

适用电子式互感器的变压器保护磁通制动技术

为了解决传统变压器磁通制动技术在电子式互感器应用场合下的使用局限性,提出了一种适用于电子式互感器及三相变压器的磁通复判保护技术。介绍了磁通制动技术在变压器差动保护中的运用情况及存在问题,讨论了电子式互感器暂态特性对磁通制动原理的影响。研究了基于三相变压器差动保护的转角补偿、涌流选相、陷阱复判等问题,给出了保护算法实现流程。实验结果表明,适用电子式互感器的磁通制动技术能大幅提高差动保护动作速度,同时具备可靠的涌流识别能力。     

一种三相大容量有源电力滤波器的研究

为了提高串联型有源电力滤波器的容量,提出串联变压器的二次侧多补偿绕组结构。每个补偿绕组配置一个逆变器,通过逆变器向相应的补偿绕组注入基波电流,当变压器原副边基波电流满足基波电流补偿条件时,串联变压器的一次侧对基波电流呈现很低的阻抗,而对谐波电流呈现很高的阻抗,从而迫使谐波电流流入无源滤波电路。研制了一套100 kVA的样机,实验结果证明此滤波器具有很好的滤波特性。     

基于斩波控制的新型励磁系统

提出一种新型的励磁系统接线形式和调节方式,利用励磁变压器作为励磁机的励磁电源,经静止整流和桥式滤波为励磁机提供励磁电流,取消了副励磁机。在此基础上设计了一种新型的开关式励磁调节器,采用全控型电力电子器件绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为开关,应用直流斩波控制技术,克服了传统晶闸管所采用的相控技术中对时序要求严格的缺陷。用Pspice仿真系统分析了占空比分别为0.1和0.5时的输出电压和电流,证实其大小均与占空比成正比,与理论分析一致。在一机组上进行了70%零起升压试验和10%阶跃响应试验,结果表明:采用两机加一变的开关斩波控制的励磁控制方式,解决了自励恒压不稳定的问题,提高了整套装置的稳定性。     

The design and implementation of a three-phase active power filterbased on sliding mode control

This paper presents an active power filter for three-phase power systems. The work is motivated by the need for active filtration in a current-source excitation system for a variable-reluctance generator. The active filter is comprised of a six-switch three-phase inverter, a DC bus capacitor, and an isolation transformer. The isolation transformer is required by the application. The leakage inductance associated with each phase of the isolation transformer is used as the series impedance with each phase, by which the inverter is able to actively shape the phase currents in order to compensate for the nonlinearities of all loads within the point of common coupling. The active filter is controlled through two control loops. The inner current regulation loop uses sliding-mode control by virtue of its ease of implementation. The outer voltage loop regulates the average voltage on the DC bus capacitor. The outer voltage loop is responsible for correctly setting the commanded magnitude of the phase currents. This paper presents the analysis, design, and operation of the active filter. Experimental results are provided for the active filter compensating a phase-controlled rectifier which is drawing 10.4 kW     

电子式电流互感器研究评述

对Rogowski线圈电流互感器和光学电流互感器这两种主要的电子式电流互感器进行了基本的评述。在动态测量品质方面,光学电流互感器优于Rogowski线圈电流互感器。两种电子式电流互感器都形成了实用化技术。电子式电流互感器对提高电网动态观测的准确性,对提高继电保护的动作可靠性,对于数字电力系统的建设都具有重要意义。     

有源电力滤波器相电流互感器容错控制

为了实现有源电力滤波器(APF)在交流侧电流互感器故障状态下的可靠运行,提出一种基于相电流重构的交流侧电流互感器容错控制策略。通过分析相电流重构应用在滞环SVPWM控制中的不足,提出在相电流重构中设计状态观测器。构建有源电力滤波器的电流闭环观测模型,用观测出的电流值来对存在缺失的重构电流进行修正,解决了相电流重构技术运用在滞环SVPWM控制中重构电流不完全的问题,实现了APF系统的带故障运行。在Matlab/Simulink中进行仿真验证,并在实验样机中进行实验,结果均证明了该容错策略的正确性和可行性。