电力系统中电子式电压互感器的误差特性研究与参数优化设计

通过分析电容分压型电子式电压互感器(electronic capacitive voltage transformers,ECVT)的传感原理和工作环境,建立了电力系统中ECVT的数学模型,指出影响互感器精度的重要因素是分布杂散电容的存在,并运用电路理论分析该电容分压器的误差特性,诠释了杂散电容和相间干扰引起ECVT测...     

绿色能源设备 开启和谐未来

正ECVT800系列电子式互感器许继ECVT800系列电子式互感器,是在66kV及以上电压等级,采用高精度罗氏线圈和高精度同轴电容分压器完成电流电压采集,经过多年实践验证和理论探索,独创的线圈绕制技术和同轴电容分压技术,较好的解决了罗氏线圈无法满足     

基于电容分压器的电子式电压互感器的研究

分析了以电容分压器为传感元件的电子式电压互感器(ECVT)的工作原理、特性,介绍了ECVT的研制、试验情况及其暂态响应特性。分析研究表明,ECVT体积小、绝缘好、抗干扰能力强、无铁心饱和。ECVT带俘获电荷重合闸引起的暂态误差可用软件技术校正。一次侧短路时,暂态响应特征与短路发生时刻、分压器参数有关,而负载对暂态特性影响不大。     

光学电压互感器精密电容分压器的研制

为了解决光学电压互感器中晶体材料的耐压问题,提出了采用分布式精密电容分压器的解决方案,并结合互感器使用环境建立了电力系统中高压电容分压器的数学模型,然后利用该模型与分压器误差特性的联系,重点分析了温度变化、杂散电容、相间干扰等误差因素对电容分压器的影响,并对这些误差因素的影响进行了合成。基于以上理论和误差分析方法应用有限元软件对 220 kV电容分压器进行了仿真计算,分析结果表明,合理选择电容分压器的主电容值可以使电容分压器的精度在0.1%以内,这为精密电容分压器的设计提供了理论依据。     

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。     

基于电容分压器的电子式电压互感器的研究

在分析传光型电压互感器当前技术和发展的基础上,系统地总结并提出了电子式电压互感器的基本原理和设计要求.分析了基于电容分压器为感应探头的电子式电压互感器的基本原理和结构.给出了以因瓦合金为材料的同轴电容分压器的原理和设计方法.论述了电子式电压互感器的优点和性能.     

直流电子式电压互感器的误差特性分析*

直流电子式电压互感器的准确度关系到直流输电系统电能的准确计量.目前直流电子式电压互感器在实际运行中存在准确度的问题,而对于直流电子式互感器测量误差的分析研究较少.文中对直流电子式电压互感器各个环节建立误差模型,分析了分压器本体误差、远端模块A/D转换误差和合并单元插值误差,并给出理论误差的范围,发现直流电子式电压互感器的误差主要来自分压器本体.最后对互感器进行误差测试试验,试验结果与理论误差范围基本一致.     

GIS用电子式电压互感器的VFTO抑制方法研究

针对GIS中隔离开关操作产生的特快速暂态过电压(VFTO)导致有源电子式互感器采集卡损坏的问题,提出了一种新的VFTO抑制措施。首先研究电子式互感器中电容分压器的幅频特性,并推导出有源电子式互感器在高频条件下的分压比,通过计算得到作用于电子式互感器二次侧采集卡上的过电压幅值。进一步提出了在电子式互感器的电容分压器上插入同轴金属圆柱筒的方法,提高了电容分压器高频分压比,降低了VFTO的二次侧输出电压值。仿真结果表明,该方法大幅降低了VFTO作用于采集卡上的过电压,从而对采集卡形成保护,提高了电子式互感器运行的稳定性。     

基于电容分压器的电子式电压互感器的研究

在分析传光型电压互感器当前技术和发展的基础上,系统地总结并提出了电子式电压互感器的基本原理和设计要求。分析了基于电容分压器为感应探头的电子式电压互感器的基本原理和结构。给出了以因瓦合金为材料的同轴电容分压器的原理和设计方法。论述了电子式电压互感器的优点和性能。     

电容分压型电子式电压互感器扰动信号测量性能仿真研究

推导并建立了电容分压型电子式电压互感器(ECVT)的传递函数模型,分析了ECVT频率特性及正常测量频率范围,重点研究了其对多种暂、稳态扰动信号的测量性能。研究结果表明:在正常测量频率范围内,ECVT可对多种暂态扰动信号及国标中所要求的谐波信号进行准确测量,具有良好的一次信号还原性能。     

电子式电压互感器暂态特性仿真与研究

从基于电容分压的电子式电压互感器(ECVT)的工作原理入手,介绍了该互感器的基本构成,着重分析了ECVT的暂态特性,并以单相220 kVECVT的基本特性为建模参数,利用OrCAD仿真其暂态特性并量化了二次分压电阻的阻值范围。仿真结果表明,通过合理选择二次分压电阻,可以修正ECVT的暂态特性,解决了ECVT暂态过程中出现的短路和重合闸问题。实验数据证实,所研制的220 kV ECVT阻值确定在10 MΩ等级暂态特性最佳,达到了测量0.5级和保护3P级准确度设计要求,满足IEC60044-7《电子式电压互感器》标准要求。     

基于时序分析的数字物理混合仿真技术:（二）收敛性与准确性分析

基于离散动态模型,对电力一次系统数字物理混合仿真的收敛性和准确性进行了研究。将混合仿真理解为一种数值方法,通过对离散动态模型的误差分析,得到了混合仿真的收敛性结论。混合仿真的准确性主要由混合仿真所收敛到的延时系统决定。推导了交流稳态下混合仿真的理论解和接口的功率折算关系,并通过混合仿真实验验证了理论分析的结论。     

积分型线性最优励磁控制设计

为了消除LOEC存在稳态误差的现象，从电力系统的运行实际出发，推导了对发电机机端 电压偏移量施加积分控制时系统的线性化增广状态方程式，并在此基础上推导了积分型线性 最优励磁控制规律(ILOEC)。仿真结果表明：在提高系统稳定极限和改善系统动态特性方 面，ILOEC与LOEC具有相同的能力。同时ILOEC能消除发电机机端电压的稳态误差，提高了控 制精度，改善了系统运行水平。     

基于无源控制的Buck变换器稳定性研究

直流微电网中存在大量的恒功率负载,由于恒功率负载具有负阻抗特性,会给电源系统的稳定运行带来不利影响,不利于负荷的即插即用。通过分析带有恒功率负载的Buck变换器动态特性,基于无源控制理论和系统的状态空间数学模型将传统无源控制器与比例积分调节器相结合,得到自适应的无源反馈控制器,用于消除由负载变动引起的稳态误差。利用Matlab/Simulink建立仿真模型,仿真结果表明:与传统无源控制相比,在恒功率负载发生变化时,改进后的无源控制器能对扰动快速响应,输出电压无稳态误差,具有更好的稳定性能。最后,该控制策略的有效性在Opal-RT实时仿真机上得到了进一步验证。     

电力系统非线性鲁棒自适应分散励磁控制设计

利用反步法设计了多机电力系统中的非线性鲁棒自适应励磁控制方案,控制目标是调节发电机功角和频率至稳态运行点的极小领域,并使闭环系统对发电机阻尼系数和电抗参数的不确定性具有自适应能力,且对模型误差和外部有界干扰具备鲁棒性,同时保证各控制器是分散化和本地化的。采用4机系统进行的数字仿真结果表明,实施此方案能有效地提高发电机的功角稳定性。     

基于滑模观测器扰动抑制的永磁同步电机模型预测控制方法

电机参数精度直接影响模型预测控制的性能,当出现参数失配时,会出现稳态误差,严重时影响系统稳定性。为了降低参数失配对模型预测控制性能的影响,提出了一种基于滑模扰动观测器补偿的模型预测电流控制算法。首先,将利用精确参数和离线参数预测得到的电流误差作为补偿项添加至预测模型中,构建了基于扰动补偿的永磁同步电机预测模型。其次,根据滑模变结构原理,建立了扰动观测器,并将实时检测到的扰动量用于模型预测计算中,用以补偿由参数失配带来的预测误差。由于所提出的滑模扰动观测器是根据新型双曲正切函数趋近律建立的,抖振现象能够得到抑制,且不需再使用低通滤波器,降低了延时效应。实验结果表明,提出的基于滑模扰动观测器补偿的模型预测电流控制能够降低由参数失配带来的稳态误差与电流波动,达到参数不失配时的模型预测控制精度,具有很高的应用价值。     

积分型线性综合最优控制规律的研究

本文从电力系统运行实际出发,考虑发电机励磁系统、调速系统控制的同时,对发电机端电压偏移量施加积分控制,推导出了系统线性化增广状态方程式,并在此基础上推导出了线性综合最优控制规律（ＩＬＩＯＣ）。仿真结果表明：在消除发电机端电压的稳态误差和提高控制精度方面ＩＬＩＯＣ优于ＬＩＯＣ。     

绝缘在线监测中电容式电压互感器的误差校正

对引起电容式电压互感器（CVT）稳态误差的相关因素进行了分析。根据CVT结构及参数建立了用于校正CVT稳态误差的参数模型。将该模型输出电压的误差仿真结果与准确级试验结果进行对比,验证了该模型的有效性。基于该模型提出一种绝缘在线监测中实时校正CVT稳态误差的新方法:通过采集测量绕组的输出电压和各二次绕组的负载电流信号,利用基于Levenberg-Marquardt算法的非线性最小二乘拟合算法提取信号中的基波分量,结合CVT参数模型的数学方程确定CVT的一次电压。分析结果表明,该方法能够有效减小因系统频率、CVT二次负载大小及功率因数的变化对CVT比差及角差的影响,为二次监测设备提供高精度的电压信号。     

基于无权重DMPTC优化策略的永磁同步电机调速系统

针对永磁同步电机(PMSM)模型预测转矩控制(MPTC)系统中存在的权重系数设计困难,以及稳态转矩、磁链脉动大的问题,提出了一种基于占空比优化的无权重模型预测转矩控制方法。首先建立PMSM无权重MPTC,每一控制周期内根据所定义的评估项计算交互误差,最小交互误差对应的电压矢量即为最优矢量,从而取消了权重系数设计。然后在无权重MPTC的基础上,引入占空比优化环节,所采用的占空比计算方法综合考虑了磁链和转矩因素,可有效抑制转矩、磁链脉动。仿真分析表明所提基于占空比优化的无权重模型预测转矩控制系统性能良好。