谐波对电容式电压互感器运行特性的影响研究

针对电容式电压互感器（Capacitor Voltage Transformers,CVT）在谐波干扰下二次侧产生畸变的问题,阐述了CVT的结构特性和工作原理,从系统传递函数角度分析了杂散电容和耦合电容对CVT高频特性的影响以及谐波干扰使CVT的测量误差发生的变化.为了进一步了解谐波对CVT运行特性的影响,运用仿真软件Matlab搭建包含杂散电容和耦合电容的CVT高频等效电路模型对其进行仿真试验,以获得CVT的幅频特性曲线.仿真结果表明,电网中的谐波电压会使CVT的测量误差产生变化,并不适宜直接用来测量谐波电压.     

110 kV 电容式电压互感器谐波测量特性试验及仿真

针对电容式电压互感器（capacitor voltage transformers,CVT）测量谐波时从一次回路到二次回路非线性传递的运行特性,从现场试验和软件仿真两方面对CVT谐波测量特性进行研究。以某型号110 kV CVT为研究对象,综合考虑杂散电容、耦合电容、电容分压器介质损耗以及补偿电抗器等效电阻,构建CVT高频等效电路。运用Matlab搭建CVT谐波模型,获得CVT幅频特性曲线。在现场开展谐波测量试验,通过试验结果与仿真结果对比证明仿真模型正确性。最后,通过仿真模型验证谐波电压含量和基波电压幅值对CVT谐波测量特性并无影响。     

杂散电容对电容式电压互感器测量误差的影响

电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)测量谐波的精度受补偿电抗器杂散电容的影响较大。通过对补偿电抗器杂散电容物理特性的分析,建立等效电路模型,以及对CVT谐波传递特性的分析计算,利用MATLAB/Simulink仿真软件,研究了杂散电容在不同范围内波动时对CVT各次谐波的传变误差的影响。仿真结果表明:不同杂散电容在相同范围内波动时,数值越大的杂散电容对CVT的传递特性影响越大。     

电容式电压互感器的谐波传递特性研究

针对电容式电压互感器(capacitor voltage transformer, CVT)的谐波传递特性,综合考虑杂散电容等因素影响,建立等效电路模型,采用逐级计算各级等效阻抗和传递函数的方法,对 CVT 谐波传递特性进行深入计算和分析。基于Matlab/Simulink仿真工具对CVT谐波传递特性开展了仿真验证,并针对实际CVT开展了CVT谐波传递特性和测量误差的实际物理试验研究,试验结果与仿真分析结果具有较好的一致性。发现影响 CVT 谐波传递特性的因素不仅是 LC 串联谐振回路额定工作点的偏移,中间变压器一次侧和补偿电抗器的杂散电容对CVT谐波传递特性有着重要影响,传递函数幅频特性曲线呈现尖峰和低谷效应,导致较大的测量误差。     

基于改进粒子群优化算法的CVT杂散电容参数估计方法

杂散电容是影响电容式电压互感器(CVT)谐波测量取值的不确定因素,通过分析CVT内部结构和杂散电容计算公式,发现杂散电容是具有随机性特点的区间型参数。为提高CVT谐波传递特性曲线的拟合精度,提出一种基于改进粒子群优化算法的CVT杂散电容参数估计方法。该方法以输入参数的置信区间为条件,以计算结果的误差最小为目标,在满足幅值、相移最小误差要求以及尽量多置信区间的条件下确定杂散电容的参数组合。通过建立电能质量综合试验平台,以某35 kV阻容分压式电压互感器二次侧输出的谐波电压值为基准,分析TYD35 3(1/2)-0.02HF型CVT实际谐波电压值和利用幅频曲线校正后的谐波电压值分别相对基准值的误差,验证了所提方法的有效性和可行性。     

电容式电压互感器谐波测量误差分析

为研究电容式电压互感器(CVT)因主电路工作在工频谐振造成其频率特性发生畸变而导致谐波测量结果失真问题,在仿真谐振型和速饱和型两种类型CVT的频率特性曲线基础上,通过电能质量扰动装置,进行110 k V两种型号CVT的谐波测量误差试验。试验验证了仿真模型的正确性且杂散电容也是影响CVT频率特性的原因之一。试验结果表明:通过CVT测量谐波幅值和相位存在很大的误差,某些频率下幅值最大可能达到实际值的2倍以上,最小仅为实际值的30%左右,相位也出现在某些频率下120°突变的问题;不同厂家不同型号的CVT之间的误差特性不同,而同厂家同型号CVT的谐波测量误差特性基本一致。最后针对现场大量应用CVT进行谐波测量的问题提出了应用电容式分压器测量、通过接地回路电流测量、采用带谐波测量功能的特种CVT测量以及对测量结果进行修正等改进意见。     

CVT谐波传变特性及其影响因素的优化研究

电容式电压互感器(CVT)在用于谐波测量时受杂散电容、补偿电抗器电感值的影响较大,杂散电容等影响因素在选值不精确时会对谐波测量结果带来附加误差。为降低CVT谐波测量误差,提出一种基于函数映射关系的CVT输入参数优化方法。该方法以计算结果的误差最小为条件,输入参数的置信度最大为目标,在满足幅值、相移最小误差要求下选择置信度最大的输入参数组合,并基于测量不确定度对输入参数进行评定,通过实际案例验证分析了该方法的合理性和有效性。     

基于CVT电容电流的谐波电压测量方法

准确有效地进行谐波电压测量是掌握电网谐波状况、开展谐波治理、提升电能质量水平的重要前提和依据。为解决目前大量在运CVT无法准确测量谐波的问题,提出基于CVT电容电流的谐波电压测量方法。该方法测量流过高压电容和中压电容支路的电流并进行谐波分析,根据电容参数即可方便准确地计算得到高压侧谐波电压。该方法只需对CVT二次回路进行简单改造,在不影响设备运行安全的前提下,实现谐波电压测量。首先给出该方法的基本原理,然后结合仿真计算分析电流测量精度和电容值变化对谐波测量误差的影响,对实际CVT完成了物理试验验证。试验表明：该方法的2~50次谐波电压测量误差均小于2%,满足谐波国家标准的相关要求。     

杂散电容对CVT谐波测量影响的处理方法研究

电容式电压互感器(CVT)在用于谐波电压测量时受杂散电容的影响较大。通过对杂散电容的变化特点的分析,利用CVT的等效电路,本文提出了一种由输入输出传变关系的数据映射,在杂散电容可能的变化区间内,依据数理统计理论,以测量数据置信度为优化条件,校正误差最小为优化目标的数学处理方法确定杂散电容参数的优化组合,从而实现对谐波电压校正测量的方法,并通过实际案例的验证分析证明了方法的合理性和有效性。     

影响电容式电压互感器谐波传递特性的关键参数

电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)已广泛应用在电力系统中,但由于其结构中含有电容和非线性电感等,无法对谐波进行准确测量。综合考虑CVT制造参数和杂散电容等因素,建立CVT谐波阻抗模型并推导其完整的传递函数,并通过模型仿真结果与实测CVT谐波试验结果的对比,验证了模型的准确性;在此基础上仿真分析了CVT的关键参数对其谐波传递特性的影响。对CVT准确测量谐波和CVT设计、生产制造以及工艺优化提供一定的参考借鉴。     

CVT谐波测量仿真分析

通常认为电容式电压互感器(CVT)在谐波环境下,尤其在高频谐波环境下,因其工作特性,无法准确反映一次侧电压信号,更无法用于谐波含量测量。现有研究大部分通过建立CVT模型,研究其传递函数特性,以及分析模型中各个参数对传递函数的影响,期望获得比较准确的谐波传递特性。本文通过建立CVT的高频等效模型,利用PSCAD仿真,求取模型传递函数,然后利用最小二乘法,在Matlab中通过处理仿真获得二次侧信号数据恢复出一次侧信号,对比原始输入信号,无论是整体误差还是各个频次误差都较小,符合实际需求。且仿真所用谐波范围较广,不仅具有仿真对比意义,对于稳态运行下利用CVT检测系统一次侧电压具有实际应用价值。     

一次试验引线分布电容对CVT误差特性的影响

电容式电压互感器(CVT)现场计量误差试验时,需在被试CVT与标准CVT 一次侧上挂接试验引线,该引线与CVT外壳之间的夹角将耦合产生杂散分布电容并叠加到CVT自身的分压电容上,从而影响误差测量的准确度.通过对CVT结构和分布电容耦合特性的分析,建立了 CVT与一次侧引线分布电容估计模型,最后结合案例分析了不同挂接角度...     

电容式电压互感器电路参数对电网谐波电压测量的影响

针对66 kV以上等级电网大多采用电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)、其谐波传变特性定量规律不明、不宜进行谐波电压测量的现状,论证谐波条件下的CVT可等效为一线性电路,并以此为基础提出级联分级分析方法。结合实际参数对每级谐波传变特性进行分析,获得CVT电路参数对其谐波传变特性的定量影响规律,即明确利用CVT测量谐波电压的影响因素。仿真结果表明:中间变压器一次侧线圈的等效杂散电容将导致CVT幅频特性在1 kHz之后的某频率点发生放大;阻尼器参数影响50 Hz以上频段的频率特性变化率;负荷在1~10倍额定负荷范围变化以及中间变压器励磁阻抗在0.1~1倍额定参数范围变化时对CVT频率特性的影响可忽略。所得结论对CVT产品设计及利用其测量谐波电压具有借鉴意义。     

环境因素对 CVT 谐波传变特性的影响研究

为获取运行环境因素对电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)谐波传变特性的影响,本文建立35 kV电容式电压互感器的高频等效模型,采用等效变换法进行传递函数的简化求解;在不同环境因素变化下,理论分析环境因素变化对CVT内部结构产生的影响。并基于Matlab仿真平台,仿真分析环境变化下CVT传变特性变化规律。发现环境温度和频率对CVT谐波传变特性都会产生影响,且对CVT的谐波传变比影响较大,温度主要影响CVT补偿电抗器电感值、主电容值、杂散电容值;频率偏移主要导致CVT输出偏移,从而影响CVT谐波传变特性。     

电场对电容式电压互感器误差影响机理分析及验证研究

敞开式的结构设计导致电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)运行时受周围设备产生的电场影响,以及外界产生的杂散电容参与电容单元分压比计算,导致中间电压值与设计值产生偏差,离线误差校准数据不能直接反映实际工作误差情况。为定量分析周围电场对CVT误差产生影响程度,以500 kV电压等级CVT实际参数建立有限元电场分析平台,开展金属支架、避雷器、高压引线产生的电场对CVT误差影响程度仿真分析计算,结合仿真试验对仿真结果进行验证分析。通过分析比较仿真数据与实测数据可知,外电场仅对CVT的比值差产生影响,周围设备导致的电场增加时会导致CVT比值差增加,高压引线夹角、长度、直径改变后对CVT比值差的影响在0.05%以内。该结论对开展CVT离线误差试验数据分析提供技术支撑。     

电容式电压互感器谐波模型建立及测试分析

对电容式电压互感器谐波测试精度所受的影响进行研究,考虑杂散电容、耦合电容对电容式电压互感器的影响,建立电容式电压互感器谐波数学模型,分析一次侧和二次侧的函数关系。对110 kV的电容式电压互感器进行现场谐波测量试验,基于实测数据的对比分析,获得了电容式电压互感器幅频特性曲线和相频特性曲线。     

特高压用CVT带电误差检测技术分析

电力系统一次设备进行带电检测可以降低运维成本、减少设备故障率,是电网发展的必然趋势。电网系统使用电压互感器数量庞大,不仅难以全部实现离线检测,而且电压互感器中的电容式电压互感器(CVT)电容单元为敞开式结构,其分压比受到变电站内电磁环境影响,最终反映到离线误差数据与在运误差数据之间存在偏差。为确定磁场干扰对误差影响程度,借助有限元分析离线误差试验状态与在运误状态时电磁环境对CVT内部初始电压单元的改变,结合实际工程选择站内符合误差检测要求的电磁式电压互感器作为参比标准器对在运CVT进行带电误差检测,将在运误差扣除温度及电源频率在CVT误差测量中产生的附加误差后与离线误差带电误差数据进行对比,发现一次导电杆与CVT角度变化产生的杂散电容对CVT误差影响明显。该结论不仅证明CVT误差在离线状态与在运状态存在由电磁场引起的偏差,而且为推广CVT实现带电误差检测提供了理论支撑。     

直流阻容式电压互感器用于直流输电谐波电压测量的研究

谐波问题的分析与控制是保证高压直流输电系统正常运行的重要内容。为了寻找最适当的测量方法,需要对电压谐波测量进行深入研究。直流电压互感器(DCVT)是测量直流输电系统电压的重要设备。本文介绍与分析了阻容式直流电压互感器的主要组件的特性,如同轴电缆、A/D与D/A转换器、光耦合器,详细分析了分压器的对地杂散电容对电压互感器频率响应的影响,非理想状态下元器件对测量误差的影响。理论分析指出选择一个合适的并联电阻的电容可以减小分压器对地杂散电容的影响,并且可选择精密电阻和电容来减少测量误差。实验结果表明,阻容式直流电压互感器适合直流谐波电压测量,而且测量误差小于0.2%,可达到10k Hz的频率带宽。     

多判据融合的CVT谐波测量误差现场验证方法

随着电能质量监测和管理工作的持续深入,高压电网中广泛运行的电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)所造成的谐波测量误差问题已不可回避.文中首先基于CVT谐波等值模型研究了其谐波测量误差产生的根本原因,并构建了涵盖多电压等级CVT谐波测量误差高压智能试验平台,深入开展多项测量...     

电容式电压互感器电压暂降测量误差分析及校正

电压暂降是影响现代电网最为突出的电能质量问题之一,在进行大范围高压系统电压暂降监测时,必须考虑到含储能元件的电容式电压互感器（capacitor voltage transformer,CVT）所造成的不利影响。根据CVT结构推导了其测量电压暂降的误差并指出了影响该误差的内外部因素,而后构建了仿真模型,详细研究了暂降初相角、残余电压、CVT参数及负荷对电压暂降持续时间、暂降幅值以及相位跳变等特征量的影响及敏感度,最后提出一种基于虚拟阻抗补偿的CVT电压暂降测量误差校正方法,消除了电压暂降不确定性造成的测量误差多样性问题,仿真结果表明该方法的有效性,为普遍采用CVT的高压系统电压暂降准确测量提供了可行的校正方案。