基于电子式互感器的基波相位同步算法研究

本文研究了基于数字信号处理的电子式互感器的基波相位同步方法;针对电子式互感器中广泛应用的基于拉格朗日插值定理的相位同步方法存在运算量大的问题,首先研究了一种两点插值算法在电子式互感器基波相位同步的应用;然后针对其不足,设计了一种改进的基波相位同步算法,由模拟相位同步电路通过变换,得到离散域的相位同步函数,通过仿真,算法具有理想的幅值曲线和相位曲线;最后针对电子互感器传感头之间存在参数差异,与数字积分算法参数不匹配等问题,导致电子式互感器暂态特性差,相位不同步的问题,改进了积分算法,经过验证,算法能真实还原基波波形。     

数字电子式互感器在分布式电力系统的应用

针对分布式电力系统(PSDG)下的测量、保护与控制问题,提出以数字电子式互感器(DET)为核心,构建小型化、智能化和网络化的PSDG测控保护系统的技术方案,以适应PSDG发展的需要。重点探讨了数字电子式互感器应用于PSDG时传感器暂态特性、同步采样、分布式通信及就地测控保护单元等关键问题及解决思路,并简要分析了DET技术研究对相关领域的影响。该领域的研究对于提高PSDG的自动化水平和运行安全可靠性、加快其在我国的应用和推广具有重要的理论和现实意义。     

Rogowski线圈电子式电流互感器实时仿真模型

基于电力系统实时数字仿真系统（RTDS）,研究并建立了Rogowski线圈电子式互感器的数值仿真模型和通信模型。建立了Rogowski线圈等值电路、数字积分器、重采样以及相位补偿等环节的数学模型,利用GTNET,依据IEC61850-9-2标准实现了采样值的编码与发送;根据IEC61850标准,利用采样值虚拟端子的概念建立了该电子式互感器的通信模型;开发了系统配置器以完成RTDS与实际保护、测控装置之间的可视化的数据流配置。闭环测试结果表明,提出并实现的电子式电流互感器实时仿真模型有利于提高数字化变电站系     

Rogowski线圈电子式电流互感器实时仿真模型

基于电力系统实时数字仿真系统(RTDS),研究并建立了Rogowski线圈电子式互感器的数值仿真模型和通信模型.建立了Rogowski线圈等值电路、数字积分器、重采样以及相位补偿等环节的数学模型,利用GTNET,依据IEC61850-9-2标准实现了采样值的编码与发送;根据IEC61850标准,利用采样值虚拟端子的概念建立了该电子式互感器的通信模型;开发了系统配置器以完成RTDS与实际保护、测控装置之间的可视化的数据流配置.闭环测试结果表明,提出并实现的电子式电流互感器实时仿真模型有利于提高数字化变电站系统测试的有效性.     

测量用电子式互感器的延时补偿设计

针对电子式互感器现有定值延时补偿算法的不足,提出了一种动态补偿采样值相位差并提高电子式互感器相位精度的方法。首先,分析了电子式互感器相位差的产生原因,根据延时位移的不确定性,给出了利用合并单元实时测算延时位移并动态校正的补偿方法。采用了坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法实现平面坐标旋转与开方计算,并将CORDIC算法模块的迭代结构在现场可编程门阵列(FPGA)内优化为流水线结构,提高了算法的时速性,减少了额外延时的引入。最后,通过仿真和电子式互感器校验仪验证了改进的相位补偿方法可以提高测量用电子式互感器的相位精度。     

一种用于电子式互感器相位补偿的数字移相方法

电子式互感器的采集器在采样模拟信号时一般有固定的相位误差,影响了测量准确度,需要使用移相方法校正相位误差。针对数字移相方法,提出了基于最小二乘拟合的数字移相算法,推导出了数字移相递推式,并仿真分析了移相算法的性能。结果表明,该算法均具有较高的移相分辨率和移相精度,且能保证幅值准确度。将该算法应用于基于Rogowski线圈的电子式互感器,准确度比较测试验证了该算法的可行性和有效性。     

基于时域连续有限冲激响应滤波器的电子互感器采样数据站间同步算法

在电子式互感器应用环境中,需要在保持各站采样时钟独立性的前提下,完成采样数据站间同步。文中提出了时域连续有限冲激响应(TCFIR)滤波器的概念,并以此为基础构造了连续数字低通滤波器,从电子式互感器输出的离散采样数据恢复出连续信号,重新计算出任意时刻的采样值。用含丰富谐波信号的500kV线路故障电流进行的仿真和时域、频域分析表明,1000Hz、2400Hz和4000Hz的采样频率下,该算法在数据窗长6个采样间隔(延时为3个采样间隔)时,其有效值和DFT基波幅值误差均小于0.4%,精度和实时性能够满足继电保护和分布式稳定控制的要求。     

基于锁相环技术的数字化变电站采样系统同步方案

为解决数字化变电站系统中的分布式采样同步性问题,提出利用软件锁相环技术,通过修正不同设备之间的相位和频率的偏差,实现采样同步。根据变电站的实际情况,给出了具体的实现方案。并以基于电子式互感器的母线保护装置和光纤纵差保护两个例子,给出了软件锁相环技术的仿真和应用效果。证明了软件锁相环技术在成本和可靠性方面的优势。     

基于电子式互感器的数字保护接口技术研究

在新一代数字化变电站自动化系统中,电子式互感器取代了传统的电磁式互感器,由合并单元与保护装置接口,完全改变了以往的数据采集方式,由此带来了保护装置设计中的新问题。文章研究了基于电子式互感器输出的信号处理及调理技术,采用PLL(phase-locked loop)同步锁相技术、基于插值的采样值计算方法,根据精确的频率测量算法实时调整与电子式互感器进行数字接口的采样频率,理论分析和工程试验结果表明,该方法可有效地对电子式互感器的数据按要求进行高精度的同步采集,可广泛应用于各类数字保护的开发和试验中。     

基于VLAN技术的电子式互感器数字接口

电子式互感器数字接口使用常规以太网组播/广播模式进行通信,存在载波冲突、网络负载过重和广播风暴等问题.在分析了电子式互感器数字通信和VLAN技术特点的基础上,对变电站网络建设和电子式互感器数字传输帧做了一定的改进,并设计了一套基于VLAN技术的电子式互感器数字接口,使其利于互感器与二次设备利用组播/广播模式进行实时数据传输,从而提高了电子式互感器和二次设备之间通信的实时性和可靠性.     

数字化计量相位差基准的研究与实现

在数字化计量领域,相位差校验是电子式互感器校验仪误差测量中的重要一环,目前各计量机构对电子式互感器校验仪的相位差校准所采取的措施或手段尚未达到完善、准确的程度,尚没有一种方法能够对数字化相位差进行准确、稳定的传递。提出了一种全新的电子式互感器校验仪校准方案,首次将时间量基准引入到数字相位误差的校准工作中,补充和完善现有数字化计量溯源体系。最后,通过大量实际测量数据,分析并验证了所提方法的有效性和准确性。     

电子式互感器数字相位补偿技术研究

为改善电子式互感器的相位特性,提高其挂网运行稳定性,分析了电子式互感器中常用的模拟相位补偿技术,将模拟相位补偿技术与数字相位补偿技术进行了比较,分析了2种技术的优缺点,给出了二者的不同应用场合,提出了一种电子式互感器的数字相位补偿方法,在220 kV电子式互感器测量系统上进行了试验,补偿最小分辨率可至1’,补偿最大角度为270’,调节方便,可满足电子式互感器相位误差补偿的需求.     

基于母线差动保护的电子式与电磁式互感器同步应用

变电站数字化建设过程中电磁式互感器仍在使用,文中介绍了数字化变电站改造过程中电磁式互感器接入方案.在母线差动保护的基础上,分析了电子式和电磁式互感器同时接入产生的误差原因,提出通过设置采样数据延时参数消除误差的方法,讨论了2种互感器的数据同步问题,提出了对收发时序控制逻辑的调整,解决了合并单元采样数据同步传输问题.结合...     

电子式互感器数字输出校验技术

针对电子式互感器与传统互感器的原理性差异和电子式互感器数字输出的新特点,分析了数字输出电子式互感器校验的基本原理,指出了其与传统互感器校验的区别并介绍了数字输出校验系统的构成.分析得出标准通道的信号变换、同步方法、校验算法和合并单元的数据帧捕获是数字量输出电子式互感器校验系统的关键技术.在此基础上,提出了电子式互感器在...     

电子式互感器在数字化变电站的应用

电子式互感器作为数字化变电站过程层的重要组成部分,与传统互感器相比具有绝缘简单、动态范围宽、抗饱和性能强、占地面积小、实现数据输出等优点。介绍了电子式互感器的分类和构成,以及合并单元的功能及其应用,对电子式互感器在数字化变电站中的实际配置和功能应用的提出了建议。     

基于改进数字滤波算法的电子式互感器稳态校验方法

传统电子式互感器校验方法一般采用电磁式互感器作为标准源,该校验方法不仅存在电磁互感器的铁磁谐振及铁磁饱和缺陷、增容困难、二次接线繁琐以及二次开路高压危险等客观困难,而且面临模拟信号和数字信号直接对比的问题,易导致电子式互感器稳态校验的效果差和准确性低,为此,提出了一种采用改进数字滤波算法的电子式互感器稳态校验方法。首先,简述了电子式互感器的校验流程,分析了传统电子式互感器稳态校验的不足;其次,详细阐述了改进的数字滤波算法,并提出了改进的数字滤波算法电子式互感器稳态校验方法;最后,通过算例对所提稳态校验方法进行了验证,以期为电子式互感器的大规模推广应用提供借鉴。     

数字化变电站电压波动与闪变检测问题探讨

阐述了电子式互感器在数字化变电站的应用,数字化变电站与传统常规变电站的不同.阐述了数字化变电站采样同步的问题,数字化变电站对采样时间同步的要求,数据的同步问题.对数字化变电站电压波动与闪变的检测应用进行了分析,对电压波动与闪变的检测仪器装置提出了相关的要求,需要仪器符合相关要求才能进行准确的测量分析,并且提出了对数字化变电站电压波动与闪变检测的问题与展望和思考.     

电子式互感器的应用

基于40多个变电站的实际运行经验,分析了电子式互感器的性能、结构和适用标准,并将其与传统互感器进行了对比。在此基础上,阐述了电子式互感器在数字化变电站中应用的原则以及需要比传统互感器增加的试验项目和试验方法,并提出了数字化变电站的一种配置方案。电子式互感器所具有的优良绝缘性能和暂态特性,使得其对于数字化变电站,尤其对于超高压及特高压的数字化变电站具有十分重要的实用价值。     

110kV中华数字化变电站设计研究

介绍了该变电站采用电子式电流电压互感器及选择可靠的一次设备,基于IEC61850标准,过程层、间隔层、站控层采用三层结构两层网络,全站实现程序化操作的设计方案,探讨数字化变电站重视方案设计、保证程序化控制可靠执行的设计体会。其中采用的程序化操作模式是设计亮点,投运至今,程序化操作顺畅、可靠。     

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。