Rogowski线圈电子式电流互感器积分技术研究

积分环节是影响Rogowski线圈电子式电流互感器精度的关键因素.论述了模拟积分器的设计与实现,分析了模拟积分器的频率特性,理论分析和试验结果表明低频信号和温度对其精度有较大的影响.为进一步优化积分环节,设计了基于ARM的数字积分器,分别论述了其硬件结构和梯形积分算法,并且仿真了梯形积分算法对稳态电流和暂态电流的响应.仿真和试验结果表明,梯形积分算法能够很好的还原一次电流,同模拟积分器相比,数字积分器具有更高的精度和稳定性.     

基于Rogowski线圈的数字积分器的研究与设计

积分器是影响基于Rogowski线圈电流互感器精度的关键环节。对模拟积分器的温度特性进行了分析,理论分析和实验结果表明其受温度的影响较大。和模拟积分器相比,数字积分器具有更高的精度和稳定性。利用梯形公式进行数字积分,分析与仿真了梯形积分算法对稳态和暂态电流的响应,提出了解决积分中漂移、初值问题的措施。设计了基于STM32F103的数字积分器,并利用新型PCB平面Rogowski线圈电流互感器进行了实验。实验结果验证了设计方法的有效性。     

基于对角隐式Runge-Kutta法的新型数字积分器研究

数字积分器是基于空心线圈的电子式电流互感器的重要环节之一。对此文中基于对角隐式龙格库塔法提出了一种新的拓展梯形数字积分算法。为提高新型数字积分算法的积分精度,采用复合积分并推导出了不同采样频率下的通用新型数字积分器的传递函数。由于新型数字积分器的传递函数中含有分数延迟项,因此采用FIR和IIR两种滤波算法对其进行仿真分析。MATLAB仿真结果表明,新型数字积分器在低频段的性能要优于梯形数字积分器,可为基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的积分环节提供一种全新的设计方法。     

电子式电流互感器的积分器技术

基于Rogowski线圈的电流互感器与传统电流互感器相比具有广泛的应用前景,但Rogowski线圈的自身特性以及后续信号处理电路一直影响着电子电流互感器的测量精度.对Rogowski线圈的积分算法进行了研究,分别叙述了模拟和数字两种算法及其实现形式,设计了新的积分器,以进一步改善积分环节,提高电子电流互感器的测量精度.设计了数字积分器,其精度可满足IEC60044-8标准0.2级要求.     

Rogowski线圈数字积分器的分析与设计

基于Rogowski线圈的电子式电流互感器在电网系统中的应用越来越广泛,其中积分器是影响电子式电流互感器的稳定性和精度的关键.针对Rogowski线圈的积分算法,分别给出模拟积分和数字积分2种算法的实现形式,其中数字积分有更高的精度和稳定性.对数字积分3种算法从原理上对各自幅频特性和相频特性进行了比较分析,并给出了一种数字积分器的设计方案,分析了其方案的可行性和实用性.设计了基于C8051F340单片机的数字积分器,结果验证了此方法的可行性.     

电子式电流互感器中的高精度数字积分器技术

作为空心线圈电子式电流互感器的核心环节,积分环节的效果决定着互感器的准确度。传统的模拟器件与理论值存在误差,运放的漂移、电容的泄漏与损耗、时漂、温漂等问题都会影响着最后的精度,对模拟器件的研究无法从根本上克服这些问题。与此同时,数字积分器由于受环境温度、湿度、噪声、电磁场的干扰和影响较小,可靠性和重复性高,应用越来越广泛。笔者在对常用模拟积分和数字积分进行比对研究的基础上,提出了一种基于龙贝格算法的含并行通道的数字积分器结构,结果表明,该数字积分器既可以降低误差,又可以提高运算速度。     

用于电子式电流互感器的数字积分器

积分器是基于Rogowski线圈的电子式电流互感器中的关键环节。同模拟积分器相比，数字积分器具有更高的精度和稳定性，更适用于电子式互感器。文中主要论述了互感器用数字积分器的设计与实现，分析比较了多种积分方案；提出了根据设计精度要求，确定积分器所需最低采样率的算法；讨论了解决积分中漂移、初值及饱和问题的措施。研制了数字积分器样机，并进行了实验。实验结果验证了设计方法的有效性与实用性。     

电子式互感器相位补偿技术

相比于传统的电磁式电流、电压互感器,电子式电流和电子式电压互感器具有光纤系统绝缘性好、抗干扰能力强、精度高、无磁饱和与铁磁谐振问题等优点。特别在已建或者在建的数字化变电站、智能化变电站中应用比较广泛。本文通过对电子式互感器原理的介绍,得知电子式互感器采集数据时,相位偏差。数字积分器技术较模拟积分器具有绝对的优势,可以补偿相位。基于理论推导和分析梯形积分算法的幅频特性,并用Matlab仿真验证相位补偿效果。最后基于FPGA,实现了梯形算法数字积分器,通过仿真验证,得出本文设计的数字积分器满足IEC 60044-7/8电子式互感器0.2级精度标准,具有一定的实用性。     

罗氏线圈电子式电流互感器的积分技术研究

基于罗氏线圈的电子式电流互感器存电力系统中得到了广泛的应用,其中积分器对电子式电流互感器的稳定性和精度具有重要的影响.针对罗氏线罔的积分算法分别提出了模拟和数字两种算法及其实现形式,从原理上给出了各自的传递函数,对其幅频相频特性以及性能进行了分析,并结合实际应用设计了基于双线性变换数字积分算法的数字积分器,实验结果验证...     

基于分数延时方法的高精度数字积分器研究

积分器是基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的关键环节之一。针对传统的模拟积分器易受环境温度变化、电磁干扰、湿度变化等因素的影响以及当前的数字积分算法准确度不高的问题,在传统的数字积分器的基础上提出了一种改进的数字积分器。该积分器采样率为传统的8倍,且在此基础上加入了一个值为0.047的分数延迟因子。这一改进的数字积分器可以有效改善传统的数字积分器在低频段的幅值响应和相位响应。文中采用FIR和IIR两种滤波法对其进行了仿真分析,结果表明,相较传统的数字积分器,改进的数字积分器性能更加优异。     

适应继电保护暂态传变的空心线圈电流互感器积分技术研究

为了系统研究积分技术对空心线圈电流互感器暂态特性的影响及对继电保护的适应性,对Rogowski传感头分别配合模拟积分器和数字积分器的空心线圈电流互感器传变特性进行了理论和仿真分析,揭示了不同积分技术对电流互感器暂态特性的影响因素和特点。理论研究和仿真结果表明,Rogowski传感头配合模拟有损积分器时,与采用一阶RC积分电路相比,电流互感器在低频段的特性有所改善,通过配置合适的积分参数,理论上有可以满足继电保护对电流互感器暂态特性要求。当Rogowski传感头配合数字积分器时,合适的积分算法能使互感器有非常优异的低频特性和暂态特性,非常契合继电保护对电流互感器测量故障暂态电流的应用需求。     

基于RTDS仿真的电子式电流互感器暂态特性测试研究

暂态特性是衡量电子式电流互感器性能的一个重要参数,理论分析及仿真电子式电流互感器采用模拟积分器和数字积分器时的暂态特性,仿真结果表明积分器参数或积分算法选取不当,其暂态特性可能受到影响。为此,有必要对其暂态特性进行测试。针对利用传统动模试验系统进行暂态测试的局限性,提出一种基于RTDS仿真技术的测试方法,给出了暂态特性实时仿真方案。利用该方法测试电子式电流互感器暂态特性,结果表明该方法能直观有效反映出电子式电流互感器对各种暂态过程的响应。     

Rogowski线圈电流互感器中的高精度数字积分器技术研究

针对模拟器件易受温度、环境等因素影响,以及目前的数字积分算法准确度不高、且易受输入信号中直流分量的影响的问题,提出了基于直流负反馈原理的改进Al-Alaoui数字积分算法。该算法有效克服了常用模拟积分器存在的零漂、温漂等问题,几乎不受温度变化等因素的影响。此外,该算法采用比例-积分-微分(PID)反馈控制器和衰减系数来改进数字积分器的直流响应特性,能较好地抑制输入信号中直流分量的影响,改进的数字积分算法频率特性比传统算法更接近于理想积分器的频率特性。仿真和测试结果表明:改进的数字积分算法在额定电流的5%~120%范围内满足0.05%的准确度要求。     

基于Rogowski线圈的电流互感器信号处理中积分算法的研究

基于Rogowski线圈的电流互感器与传统电流互感器相比具有广泛应用前景，备受关注。但Rogowski线圈的自身特性以及后续信号处理电路一直影响着电子电流互感器的测量精度，本文对Rogowski线圈的积分算法进行了研究，分别叙述了模拟和数字两种算法及其实现形式，并对其性能进行了分析。从中得到了一些有益结论，可进一步改善积分环节，提高电子电流互感器的测量精度。     

基于Gauss算法的高精度数字积分器

为使空心线圈电子式电流互感器更适应于工程现场,使其积分环节具备一定的抗干扰能力是必要的。为此研究了不同数字积分算法的特性,分析了采样频率、谐波、噪声干扰、频率波动等因素对积分环节的影响,在此基础上设计了一种高精度数字积分器。理论与仿真结果都表明:在计算正弦波信号时,相对于梯形与辛普森积分算法,Gauss算法的复合误差更小,具有较好的抵抗上述干扰因素的能力。同时,对于保护用电子式电流互感器可以降低采样点数,以减少运算量的方式起到提高速动性的作用。仿真实验表明:对基于Gauss算法设计的数字积分器,存在13次以下谐波源时,复合误差≤0.13%。频率波动范围±0.5 Hz时,复合误差8×10~(-5)%。存在幅值比10%的白噪声时,6.4 kHz采样频率下基波幅值比差为0.077%。     

Rogowski线圈中积分环节的研究

主要分析了电子式互感器中模拟积分器与数字积分器的积分原理,并针对传统数字积分算法对低频干扰抑制的不足,提出了基于低频增益平坦模拟积分器的数字积分算法,有效克服了零漂的影响,降低了直流误差,解决了积分中的初值整定问题,大幅提高了测量精度.针对电力系统故障时的暂态特性,采用该积分算法进行了建模研究,验证了该积分算法的有效性与可靠性,其测量精度可以达到国家0.2级标准.     

基于Rogowski线圈的数字积分器实用化研究

积分器是基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的关键环节。传统数字积分如梯形积分,因不能抑制低频干扰而无法工程应用。提出将模拟积分转换为数字积分,解决了直流饱和问题。并就工程中小信号误差大的问题,提出了应用可编程增益放大器（PGA）,通过切换量程提高精度的解决方法。该做法已在TMS320F2812C上具体实现,在小信号时仍能达到0.2 S级精度。     

转子时间常数在线校正的感应电机转速观测

基于磁链的模型参考自适应算法中,转子时间常数失准会影响电流模型精度。建立了消除耦合关系的可同时辨识转速和转子时间常数的模型。针对纯积分环节造成的电压模型磁链失准问题,采用了包含两个神经元自适应滤波器的积分器代替传统积分器,消除了直流漂移和积分初始条件的影响。仿真结果表明:设计的模型参考自适应转速观测系统不受转子时间常数变化和直流漂移的影响,系统动态性能良好。最后在DSP电机控制试验平台上进行试验,验证了该方法的有效性和高性能。     

基于Rogowski线圈的数字积分器实用化研究

积分器是基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的关键环节.传统数字积分如梯形积分,因不能抑制低频干扰而无法工程应用.提出将模拟积分转换为数字积分,解决了直流饱和问题.并就工程中小信号误差大的问题,提出了应用可编程增益放大器(PGA),通过切换量程提高精度的解决方法.该做法已在TMS320F2812C上具体实现,在小信号时仍能达到0.2 S级精度.     

基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的积分器技术

积分器是基于Rogowski线圈的电子式电流互感器中的关键环节之一。分别论述了三种积分器的设计与实现,并对其性能进行了比较:用模拟电路实现的积分器不但在测量稳态电流上有很高的精度,还能较真实地反映故障电流的暂态过程,能稳定可靠地应用于测量、保护等实际工程领域。用数值算法实现的积分器由于其精度与算法实现问题,还需进一步研究与完善。采用集成芯片构成的数字积分器适用于计量系统,但在保护系统中使用具有一定的局限性。