基于空心线圈的HVDC谐波电流测量及性能分析

高压直流输电中,换流装置将产生直流谐波从而造成危害.直流谐波电流的测量能实现有效的监控,并对谐波的抑制提供有效的前提保证.空心线圈测量直流谐波电流,其感应信号只与被测电流中的谐波分量有关,而与直流分量无关,解决了传统谐波电流互感器工作点与直流分量大小有关的难题.针对直流谐波电流测量幅值小、频带宽的特点及误差要求,分析了传感器及测量电路的灵敏度、误差和频率等性能.试验证明:合理地设计空心线圈与测量电路,可达到0.5%的测量准确度;结合光纤传输,现已实现120 kV高压直流谐波电流的测量,并通过了型式试验及电磁兼容试验.     

高压直流电流测量装置的应用现状与研究进展

高压直流电流测量装置为高压直流输电系统的线路控制和保护提供输入信号。随着我国直流输电系统电压等级的不断升高,系统中的直流电流的测量已成为一个新课题。文章首先综述了已在国内外直流输电工程中运行的高压直流电流测量装置的结构和工作原理,指出各自存在的问题。然后介绍了我国在高压直流电流测量技术领域的研究进展,主要涵盖零磁通直流电流互感器、有源式直流电流互感器、全光纤式直流电流互感器、基于巨磁电阻效应的直流电流互感器和基于光纤光栅器件的直流电流互感器,希望能为未来高压直流电流测量装置的设计、实施与运行维护提供有益的参考。     

HVDC换流站电流特性分析及测量装置的选取

选配适合的直流电流测量装置,对于正确反映直流系统稳态和故障情况下各点的电流特性具有重要作用。为此针对我国直流输电工程实际情况,分析了高压直流输电工程换流站直流电流的特点,针对性地介绍了各种类型直流电流测量装置的原理、特点及在换流站中实际应用情况,综合得出了可用于换流站各种直流电流测量装置的技术性能和要求,还着重说明了零磁通式和光电式电流测量装置在直流系统中的选取方法和适用性。     

基于TMR传感器的非接触式高压直流电流测量方法

提出一种能够应用于高压直流架空线现场环境中的非接触式直流电流测量方法,该方法使用一个隧道磁电阻(TMR)传感器阵列获取架空线下方地面位置的磁场,并搭配部分已知的架空线几何尺寸,从而估测架空线的电流值。通过架空线空间磁场模型验证所提方法的可行性,并分析所提方法在未知变量误差或TMR传感器自身测量误差影响下的电流测量准确度。最后,通过搭建的等比例缩小的架空线模型验证了所提方法的可行性。     

用于绝缘子串泄漏电流测量的光纤电流传感器

针对当前绝缘子串泄漏电流测量过程中存在的电磁干扰问题,该文利用光电转换和光信号稳定性,设计并制作了一套基于发光二极管(LED)的光纤电流传感器装置,分析了光纤电流传感器的输出特性。利用标准波对传感器进行了标定,采用逐渐加压法监测绝缘子串的泄漏电流,实验室试验研究表明:该光纤电流传感器可以实现选择性的测量泄漏电流的正半周波或者负半周波,具有抗干扰能力强、线性度高、测量精度高等特点,可以满足对泄漏电流测量的基本要求。     

对光纤电流传感器应用中若干问题的探讨

本文对光纤电流传感器在电力系统中的应用研究情况进行了较深入的分析概括 ,指出外界扰动和温度变化引起的双折射是引起测量误差的主要原因 ,加工困难、与目前电力系统测控装置不兼容是其广泛应用的最大障碍 ,并提出了非功能型光纤电流传感器解决问题的方法。     

用于HVDC系统互联的高频模块化直流变压器优化控制策略

针对应用于高压直流输电(HVDC)系统互联的高频模块化直流变压器(HFMDCT),以直流电流纹波及高频环节电流应力大小为优化目标,提出了HFMDCT的直流链匹配多电平控制策略。对HFMDCT在多电平控制方法下的直流电流纹波机理进行了分析;通过采用拉格朗日因子法得到优化高频环节电流应力的直流链占空比条件,并以此为依据提出了高频变压器变比的设计原则;同时,为了在直流电压变化时仍可以保证HFMDCT的运行效率,进一步提出了基于直流链匹配多电平控制策略的直流电流纹波优化控制方法。     

光纤电流传感器窄带加窗信号处理系统

针对光纤电流传感器由于环境因素的变化,从而导致传感器信号噪声较大的问题,提出了基于频域窄带加窄理论的信号处理系统。文中详细描述了频域窄带窗算的特性并对其进行了Furier分析。该系统能实现1Hz的窄带滤波,实验中对普通光纤电流传感器的采集数据进行了窄带加窗信号处理,结果表明该系统能够有效地提高光纤电流传感器的输出信噪比。     

全光纤电流传感器的原理及应用

全光纤电流传感器在高压电网中常用作监测保护和计量,具有重要的实际工程价值,且容易解决高压绝缘和高频电流的测量难题.详细介绍全光纤电流互感器的原理、结构和技术性能.     

高精度瞬态大电流光纤传感器的研究

本文详细叙述了偏振调制式光纤传感器的工作原理，提高了高精度瞬态大电流光纤传感器的设计方法。测试表明光纤传感器具有较好的重复性和线性度，光纤传感器系统精度可达０．２％。     

采用LED光纤传感器的绝缘子串泄漏电流测量方法

测量绝缘子串的泄漏电流是目前监测输电线路绝缘子串表面污秽状态的主要手段之一,然而由于输电线路环境的复杂性,常常会伴生出大量的电磁干扰,会在泄漏电流的采集源头产生噪声从而导致采集失真。为提高传感器测量绝缘子泄漏电流的抗干扰能力和准确度,采用廉价稳定的光学器件—发光二极管(light emitting diode,LED)设计并制作了1套光纤传感器装置,利用光电转换和光信号的稳定性,以3片XP-160绝缘子串为试验对象,取盐密为0.05～0.2mg/cm2,在同一相对湿度(85%)下,采用逐渐加压法监测绝缘子串的泄漏电流。经试验验证,该光纤电流传感器可以实现选择性测量泄漏电流的正半周波或者负半周波,经过改进使用差分电路后可以实现测量全波泄漏电流,其零休时间<1ms,波形响应时间<0.1ms,测量电流的灵敏度达到40V/A,线性拟合度均>99.94%,频率响应在1～10kHz范围内,可以满足对泄漏电流测量的基本要求。     

一种基于光纤传输的宽频带冲击大电流测量系统的研究

特高压换流阀在实际运行中往往会受到雷电冲击过电压和操作冲击过电压的影响,为了检验换流阀在电力系统过电压作用下换流阀组件的均压效果,笔者开发了一套基于光纤传输的小尺寸、便携式冲击大电流测量系统,能很好地测量悬浮电位电流,其电流探头为开口式,测量时不需断开被测导线。其频带为140Hz～19MHz,灵敏度5mV/A,能测量300A以内的冲击电流,满足对大功率晶闸管阻尼回路电流测量的要求。试验结果表明,该系统能很好地测量处于高电压悬浮电位的晶闸管阻尼回路中的冲击电流。     

一种新型高压直流谐波电流测量方法

鉴于传统的谐波测量方法已难以满足高压直流输电(HVDC)谐波测量的需要,介绍了一种基于Rogowski 线圈的HVDC谐波电流测量系统,整个系统的准确度优于3%,谐波检测部分的准确度优于1%,该系统完全不受 直流分量影响,高低压端完全光纤隔离,易于绝缘,适于HVDC谐波测量,也可用于一般直流谐波的测量。     

利用光纤技术测量电流

介绍了光纤电流互感器的特点,与传统的互感器相比它的测量准确度高、暂态性能好、绝缘 结构简单、尺寸小、造价低、升级性好。光纤电流互感器可分为两大类,一类是光电式电流 互感器;另一类则为磁光式电流互感器。分别介绍了这两种光纤电流互感器的原理及结构特 点,认为将光纤技术与微机技术有机地结合起来,应用于电力系统,尤其是变电站综合自动 化系统,前景广阔。     

高压直流输电非解耦线路模型改进算法

分析同塔双回直流输电工程直流侧谐波电流计算的难点。针对分序算法对耦合极线数存在限制这一问题,采用具有普遍适用性的高压直流输电多相耦合线路非解耦模型算法,并对此模型算法进行改进,通过改变线路导纳矩阵级数展开方法,避免了高频时级数项数增加的问题,在保证精度的前提下简化了计算;同时为确保导纳矩阵级数的收敛性,对线路进行了分段处理。在同等条件下,使用该算法与Matlab计算得到的分段线路导纳矩阵以及PSCAD/EMTDC仿真得到的线路谐波电流值进行对比,结果偏差较小,验证了算法的正确性。     

应用保偏光纤的电流传感器远程检测系统

针对传统光纤电流传感器不能进行远程检测缺点,提出一种基于保偏光纤的电流传感器远程检测系统,对对其设计原理进行详细的分析和讨论。实验表明,该套系统能从根本上解决光纤电流传感器的远程检测应用问题,能够准确有效地进行高强电流的远程实时检测。     

基于电流控制补偿的高压直流线路快速差动保护

电流差动保护作为直流线路的后备保护,因其整定值低和延时长,会在直流控制暂态阶段失去作用.文中研究了直流控制特性对故障电流的影响机理,进一步推导了计及直流控制的直流补偿量,以削弱直流控制对差动电流的影响.同时,提出了一种基于电流控制补偿的高压直流线路快速差动保护.PSCAD/EMTDC仿真结果表明:所提保护凸显了差动电流...     

对称螺旋嵌套型全光纤小电流传感器的直流特性

全光纤电流传感器提供了一种先进的非接触电流测量技术,由其良好的抗干扰性能等优点引起了广泛关注。然而,基于法拉第磁光效应的全光纤电流传感技术在绝缘诊断等领域的应用受到了很大的限制,主要原因是这种传感器技术在测量小电流信号时缺乏稳定性和可靠性。针对此问题,首先设计并建立了对称螺旋嵌套型全光纤小电流传感器实验系统,基于此实验系统对30 m A~6 A的直流电流进行测试,在此基础上研究法拉第磁光偏转角随测试电流的变化规律。然后应用COMSOL多模场耦合仿真软件对所设计的光纤传感系统的传输场进行模拟仿真,得到对称螺旋嵌套型全光纤电流传感器对法拉第磁光效应的响应度,发现这种结构与传统全光纤结构相比可提高灵敏度600倍左右。最后将实验结果与仿真结果进行对比分析,并研究了对称螺旋嵌套型结构的特性。结果表明,对称螺旋嵌套型全光纤小电流传感器可准确测量30 m A以上的小电流,解决了全光纤电流传感器无法准确测量10 A以下小电流的技术难题。未来将基于所建立的实验系统对传感器的潜在应用进行进一步的探索。     

直流输电大地回流对附近地下金属管道的影响

本文介绍了用金属管道的传输线型等值模型分析埋设于均匀土壤中的HVDC圆环接地极的大地回流对地下金属管道、电缆等的影响。着重探讨了接地极的埋深、到接地极的距离等因素对地下金属管道所受腐蚀的影响,并得出若干相应的结论。