基于电流转移特性和磁吹的新型弧后电流测量装置研制

为满足断路器开断过程中弧后电流的高精度测量,该文提出基于电流转移特性和磁吹的新型弧后电流测量方法,通过实验研究真空电弧电流转移特性和磁吹对电流转移特性的影响,得到真空电弧电流转移特性和磁吹的影响规律。进而,设计新型弧后电流测量装置的结构和智能控制系统,在合成试验中新型弧后电流测量装置的分流电阻承受最大电流小于500A,并联真空开关在主电流过零前200μs电弧熄灭,验证了弧后电流测量装置的有效性。该装置测量带宽为15MHz,测量精度为0.3%,对并联真空开关控制精度要求低。实验结果表明新型弧后电流测量装置的有效性和准确性,为断路器弧后特性研究提供有效支撑。     

中国首次大容量试验短路电流测量国际比对

为解决大容量试验短路电流测量系统量值溯源的难题,西安高压电器研究所(XIHARI)率先参加了国际短路试验联盟(STL)在全球大容量实验室中组织的短路电流测量国际比对技术活动。通过比对,建立了中国第1个大容量试验短路电流标准测量系统,共进行了线性度、刻度系数、高频电流、干扰、电阻值测量5个项目的比对试验。比对电流有效值最高达90kA,最大峰值213kA,比对结果为:XIHARI短路电流标准测量系统与STL短路电流标准测量系统之间最大偏差为0.3%。     

自平衡式交直流电流比较仪研究

为满足日益提高的宽频电流测量需求,文章设计研制了一种自平衡式交直流电流比较仪。该交直流电流比较仪在磁调制式直流电流比较仪的基础上引入闭环交流测量通道,不仅极大地拓展了其测量的频带宽度,而且利用反馈技术实现了电流比较仪的自动平衡。详细介绍了电流比较仪的研制过程,并搭建虚拟仪器自动测试系统对所研制电流比较仪的性能进行考察。测量结果表明,该交直流电流比较仪在直流测量时的线性误差小于2×10-4,交流测量带宽不低于100k Hz,测量标准不确定度为2×10-5。     

微型电机电流的间接测量法

微型电机的额定电流往往很小,有的甚至只有几毫安。电流的测量,当然可以用交流毫安表直接测量。但许多工厂没有交流毫安表,此时可以借助电流合成法进行测量。具体测量线路见图1。图中:A、Am为D26型0.5级安培表,m为电流较大的用电器,n为被测微电机。按图1测出总电流I和用电器m的电流Im,利用余弦定律可求出微电机n的电流I_n,即     

用于小电流测量的Rogowski线圈电流互感器

在用Rogowski线圈测量电流时，国外通常把小于1000A的电流测量统称为小电流测量，当Rogowski线圈测量小于100A电流时，线圈所感应出的电压信号极其微弱（仅为几mV到几十mV），易受干扰而很难准确测量，因此，电力系统中研制用于小于或等于100A电流的Rogowski电流互感器一直是公认的一大难题，文中介绍了一种通过后续电路的处理来测量小电流的新型Rogowski电流互感器，给出了其基本原理，实现和频率响应特性，最后就额定电流为100A的Rogowski电流互感器给出了实验结果，实验数据证明，其精度达到了0．2级，这种方法在测量额定值为几十A甚至几A电流时同样适用。     

特高压输电线路雷击闪络电流的测量

为测量雷电参数,提出一输电线路杆塔的雷电流实测系统即在绝缘子串杆塔侧金具上钳套罗果夫斯基型电流传感器,测量雷击时的闪络电流,进而算出雷电流幅值;以110kV同杆双回线路为例,分析了反击和绕击时闪络电流的频谱,从而确定了传感器的测量频带。实验室中冲击大电流试验研究传感器及测量系统准确性、稳定性和线性度的试验表明:该测量系统能准确反映各种波形的冲击电流幅值,且稳定性和线性度很好。     

带有自供电功能的电流测量传感器的设计

为保证电力系统在线监测工作的顺利展开,促进电流传感器的自供能和智能化,设计了一种自供电型电流测量传感器。该传感器可以同时实现测量和供电两个功能。通过推导互感器一次侧电流与二次侧电压电流之间的数学关系,建立了通过整流桥前后电压、电流信号进行线路电流测量的模型,给出了电流测量装置的总体设计思路。最后用实验验证了不同测量模型的正确性,分析了负载变化时的测试结果。     

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。     

基于卡尔曼滤波结合锁相环的OCT谐波测量方法

电力系统稳态电流不仅含有基波分量,还包含谐波分量,测量稳态电流各个分量和提高输出信噪比是光学电流互感器(OCT)信号处理的重要环节。本文介绍了基于法拉第磁光效应的OCT的测量原理,针对其低信噪比的特性和电力系统对谐波测量的要求,从时域的角度提出了一种基于线性卡尔曼滤波结合锁相环技术的谐波电流测量方法。在被测电流信号为基波电流、谐波电流和白噪声的混合信号的情况下,建立了线性的测量模型。在Lab VIEW上进行测量验证,结果表明卡尔曼滤波结合锁相环方法在测量稳态电流各个分量的同时能够有效地提高OCT输出信噪比和测量精度。     

浅析高频保护导体电流加权的测量网络

通过对照明产品保护导体电流测量网络的分析,给出验证高频保护导体电流加权的测量网络准确性的方法。介绍了高频保护导体电流加权的测量网络在不同频率下输入阻抗的计算方法,以及直流法和交流法两种验证高频保护导体电流加权的测量网络的方法。为照明行业检测技术人员掌握高频保护导体电流加权的测量网络的工作原理,保证测试数据的准确性提供参考。     

Effect of DC ripple and commutation on the line harmonics ofcurrent-controlled AC/DC converters

Line harmonics are usually predetermined under the simplified assumption that the DC current is sufficiently smoothed. But in practical operation of controlled converters, e.g., feeding medium-sized DC drives, DC ripple often cannot be neglected. For the predetermination of line harmonics, this means that the operating point is specified by the EMF and the mean value of the DC current, i.e., the associated control and commutation angles are unknown. The consideration of the basic effects of commutation and DC ripple leads to line current harmonics that are separated into positive and negative sequence systems. Selected results of systematic evaluations show the amplitude and phase as functions of DC reactance as well as of the EMF and mean DC current in the range of usual low- and medium-voltage supply networks. In comparison with the conventional precalculations assuming sufficient DC smoothing, significant deviations occur in the case of higher DC ripple     

变压器直流偏磁及其与接地电阻关系的研究

Recently years,UHVDC transmission system is paid more attention to in the field of China’s power system.It takes key part in the China electrical power development stratagem.But,many problems are caused by UHVDC system,such as DC bias,corrosion of metal underground and so on.DC bias is harm to the transformers nearby UHVDC grounding polar.In this paper,the influences of DC grounding current on transformer are introduced and some suggestions of DC bias solution were provided.And,the relationship between UHVDC Grounding Current and grounding Resistance of Substation was analyzed.Firstly,two-part network circuit was used to equivalent the grounding circuit.Then,an analysis of rules was done between DC bias current and grounding resistance.Finally,the conclusion is given that DC bias current rises fast as DC grounding resistance or AC grounding resistance rises.It drops when resistance of AC transmission line or interaction resistance between DC grounding system and AC grounding system rises.Decreasing AC grounding resistance and DC grounding resistance is important to restrain DC bias current.Increasing resistance of AC transmission line such as adding resistance into transformer neutral-point grounding is a useful way to limit DC bias current.     

含多类型故障限流设备动作的直流电网保护时序配合

柔性直流电网作为新能源并网的有效手段,要求能够可靠开断直流故障电流。直流电网中配置的多种类型故障限流设备间的故障保护时序配合亟须研究。文中基于直流电网直流线路双极短路故障,研究了故障限流器、直流断路器、半桥全桥混合型模块化多电平换流器以及DC/DC变换器这几类多类型故障限流设备的故障保护时序配合。针对包含环网状以及辐射状结构的复合型多端直流电网系统中的不同区域,配置不同类型的故障限流设备,同时采用检测故障电流变化率的方法判断直流断路器是否可靠动作。根据不同的故障区域,提出了相应的故障限流设备间的保护时序配合方案,并且考虑了部分限流设备如直流断路器拒动后其他限流设备的动作逻辑。在PSCAD/EMTDC仿真中验证了提出的直流电网中多类型限流设备保护时序的可靠性和有效性。     

特高压混合三端直流输电系统换流站电流转移抑制策略

特高压混合多端直流输电系统需要具备有效的换流站电流转移抑制策略,尤其针对阀组投退过程,应避免因过流而触发暂时性闭锁。基于特高压混合三端直流输电系统,提出了2种采用受端直流电流作为控制量的电流转移抑制策略：基于直流电流-直流电压偏差量的电流转移抑制策略控制对象为阀组的直流电压;基于直流电流-直流功率偏差量的电流转移抑制策略控制对象为交流有功功率。然后基于PSCAD/EMTDC搭建了特高压混合三端直流输电系统的仿真模型,通过对比采用策略前、后系统的动态特性验证了所提抑制策略的有效性,并对比了2种电流转移抑制策略性能的优劣。仿真结果表明,投阀时基于直流电流-直流电压偏差量策略的抑制过流性能更为优越,退阀时基于直流电流-直流功率偏差量策略的抑制效果更为优越。     

基于APFC芯片控制的光伏并网逆变器研究

提出一种基于有源功率因数校正(APFC)芯片控制的小功率光伏并网逆变器方案。该逆变器包括直流变换环节和逆变环节。其中直流变换环节采用APFC芯片控制将光伏电池板的直流低电压变换成正弦双半波的直流电,逆变环节采用工频全桥逆变电路将正弦双半波电流变换为交变电流注入电网。新方案中并网逆变器的并网控制采用APFC芯片实现,而实时控制要求低的最大功率点跟踪(MPPT)、孤岛保护可采用低价的单片机实现。新方案具有成本低、开发和电流采样容易等优点。通过一台300 W的样机证明了系统方案是正确有效的。     

一种直流电流互感器阶跃响应校验系统

为了实现直流电流互感器阶跃响应延迟时间和上升/下降时间等暂态性能参数的校验,提高直流互感器的暂态特性试验能力,在分析直流互感器稳态校验技术和暂态阶跃响应校验特性的基础上,研制了一种基于重采样技术和LabVIEW测量技术的直流电流互感器的阶跃响应校验系统。在实验室对全光纤电子式直流电流互感器阶跃响应特性进行试验,试验结果表明该校验装置能够准确测量直流电流互感器阶跃响应延迟时间和上升/下降时间等暂态性能参数,有效提高对直流互感器性能的甄别能力。     

一种双相结构的同步Buck DC/DC变换器

指出了同步降压型直流-直流变换器从拓扑结构上实现软开关技术优点与在大功率场合下电流纹波大的特点,结合电感磁耦合技术将其扩展为双相结构的同步Buck型DC/DC变换器,分析了电感输出电流纹波减小的原理,并对不同负载下电路的工作特点进行了分析,采用可变频率的脉冲宽度调制控制方式以达到不同输出功率时的效率,试制了一台2kW的同步Buck DC/DC变换器样机,并给出了实验结果。变换器采用DSP芯片TMS320F2808作为控制管理芯片,通过积分分离数字PID算法改变控制量,具有较优异的动态性能,在蓄电池维护领域得到较好的应用。     

七电平电流源型换流器无源逆变试验与分析

普通晶闸管换流阀无关断电流的能力,需要借助电网电压完成换相,不适用于没有交流电网的无源逆变电路.为了将晶闸管换流阀应用于柔性交直流电网,以并联十二脉动晶闸管换流器为前级,以七电平直流电流分配单元为后级构成级联型电流源逆变器.七电平直流电流分配单元不仅实现了对直流母线电流的动态平均分配,而且形成了周期性的直流电流过零点,...     

自平衡式直流大电流互感器自校准方法误差分析

直流大电流精确测量在多个领域有着广泛应用需求,磁场干扰和校准技术等因素一直以来制约着直流大电流互感器校准精度的提高。文中对现有的自平衡式直流大电流互感器自校准方法存在的问题进行分析,提出一种直流大电流互感器等磁通自校准方法,分析了自平衡式直流大电流互感器等磁通自校准方法的原理和误差,推导了误差传递公式,评定了标准不确定度,该方法具有初级绕组漏磁影响固定,校准误差不确定度小,扩展量程快等优点,优化后算法在综合性能上有大幅提高,同时具有了非常强的抗干扰能力,克服了等安匝法、参考绕组法、加法和乘法自校准的校准状态和使用状态不一致的缺陷,能够在实际工作状态下实现电流比例标准的高准确度、高效率扩展,更能够满足现阶段对直流电流互感器的校准需求。     

基于粒子群算法的直流系统网架结构优化设计

故障电流的抑制问题一直是阻碍柔性直流输电发展的主要因素之一,故障电流主要受直流线路上的直流潮流影响。然而,一旦直流系统发生大规模潮流转移,会对故障电流的抑制造成极大挑战。为了优化直流系统的潮流转移特性,将潮流分布熵和潮流转移熵作为描述直流系统潮流转移特性的指标。结合经济成本,加权构建综合指标,作为粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)算法的优化目标函数,以此寻找潮流转移特性最优的直流系统网架结构。通过与其他类型的网架结构的直流系统对比表明,采用提出的优化方法后,系统的潮流转移特性得到了明显提高,同时能够控制经济成本。