继电保护中电流回路误差分析与计算

本文介绍电流互感器基本原理及其产生误差的两方面因素,给出二次负载的计算方法,并结合现场实际电流二次回路通流试验对二次负载进行分析和计算,阐述二次负荷对电流互感器运行工况的影响,本文对实际现场二次回路故障检查处理很有借鉴意义。     

基于DSP的电磁式互感器误差测量研究

由于传统的互感器误差测量装置,其智能化程度比较低且测量精度不够高,故提出了一种基于DSP的电磁式互感器误差测量新技术。设计的互感器误差测量仪可在现场或实验室环境下,通过比较从标准互感器与待测互感器所采集的信号,完成对互感器误差的测量。设计的程控放大电路对原始信号进行幅值的调节,低通滤波器使输入AD转换器的信号为有效的基波信号,并兼顾其整体的抗干扰性能。采用DSP作为核心控制器,其反序间接寻址等特性能有效地对数据进行FFT运算,得出待测互感器的比差和相角误差。采用这种互感器误差测量仪可以提高效率,实现测量过程的自动化。     

抗直流电流互感器校验仪检定方法研究

目前国内对于抗直流电流互感器校验仪的检定研究,除了正弦全波电流信号情况下的校验仪准确度计量可以通过整体检定方法得到传递外,对于正弦半波电流信号的测量,尚无专业校准设备可以完成。该文提出一种能满足正弦全波、全波带直流、正弦半波三种测试条件的抗直流互感器校验仪整体检定技术,分析抗直流互感器校验仪的工作原理和误差模型,特别对正弦半波工作电流情况下的校验仪误差检定和校准方法进行详细的研究,介绍该装置核心模块双路任意波程控信号源的工作机理和信号流程,并通过第三方测试设备对关键的谐波成份以及各种误差工况下的输出电流精度及稳定性进行测量和验证,对可能产生的装置不确定度进行了分析。测量结果证明,该文提出的整体检定技术达到预期效果,对于完善目前正在开展的抗直流互感器计量体系具有重要意义。     

直流输电工程直流电流互感器现场暂态校验技术

随着直流输电工程建设的不断推进,直流电流互感器的现场校验技术逐渐成为直流输电领域的一大研究热点。针对目前直流电流互感器现场暂态性能校验技术的研究空白,分析了现有直流电流互感器的工作原理及其现场校验方法,研制了一套基于信号回采和预畸调节的便携式直流电流互感器现场暂态校验系统。该系统通过修正产生接近于仿真信号的阶跃大电流,其500 kHz的高速发送和采集模块保障了暂态过程采样与波形还原的准确性。利用该测试系统,在苏南UPFC工程实现了国内首次直流电流互感器的现场暂态性能试验。对极线和阀出口侧互感器的上升时间、最大过冲和暂态延时进行了测试,试验结果为直流电流互感器的暂态性能评估提供了依据。该技术在直流电流互感器现场校验中具有重要的推广意义。     

接地极直流电流互感器宽频特性现场试验与分析

接地极直流电流互感器的宽频测量性能对直流输电系统控制保护意义重大,由于缺乏现场宽频特性试验技术和关键设备,一直未开展有效的现场检测.文中结合接地极实际运行工况,提出了一种接地极直流电流互感器宽频特性现场试验技术.研制了基于数字物理仿真的小型化高频电流源及一体化宽频试验装置,解决了多类型标准信号高准确度采集、提取以及数据...     

基于 BP 神经网络的互感器计量误差在线检测

针对互感器计量误差的离线检测方法不能真实反映互感器实际运行工况的情况,提出一种高压计量互感器误差在线检测方法。通过在互感器二次侧施加异频信号,根据二次侧的异频电压、电流建立起互感器一次侧和二次侧的传递关系,采用BP神经网络算法得到互感器计量误差,能够反映互感器在线运行情况下的实际参数,只需在互感器二次侧进行测量,方法简单、安全且精度高。仿真结果验证了方法的准确性,为高压电压和电流互感器计量误差的在线检测提供了理论依据。     

可变功率因数电流互感器负载箱的误差分析

为准确计量电流互感器在实际负荷下的误差,在现场检验中电流互感器要带实际二次负荷进行。采用可变功率因数电流互感器二次负荷模拟箱后,分析其对电流互感器比差、角差的影响。     

电流互感器饱和铁心的剩磁在额定工况下的状态分析

对于电流互感器饱和铁心的剩磁在额定工况下的实际状态过去一直都是基于假想与推测,由于剩磁对电流互感器,特别是对保护用电流互感器的影响很大,所以我们不能基于简单的猜想与假设来做为继电保护分析判断的依据。为此,我们采用新的测试方式进行了现场的实测与实验室模拟试验,用实测数据来分析判断饱和铁心的剩磁在额定工况下的实际状态,得到了一个与过去假想与推测不同的结果,这个结果将有助于电网的事故分析。     

基于 RTDS的电流互感器拖尾仿真建模研究

分析电流互感器拖尾电流形成的原因及特征,提出在 RTDS实时仿真系统中仿真建模电流互感器拖尾的方法,并与现场实际应用中的电流互感器拖尾波形进行对比,论证建模方法的可行性。     

电流互感器饱和铁心的剩磁在额定工况下的状态

对于电流互感器饱和铁心的剩磁在额定工况下的实际状态过去一直都是基于假想与推测, 由于剩磁对电流互感器, 特别是对保护用电流互感器的影响很大, 所以我们不能基于简单的猜想与假设来做为继电保护分析判断的依据. 为此, 我们采用新的测试方式进行了现场的实测与实验室模拟试验, 用实测数据来分析判断饱和铁心的剩磁在额定工况下的实际状态, 得到了一个与过去假想与推测不同的结果,这个结果将有助于电网的事故分析.     

基于PCA-SVR的电能计量装置误差评估算法

针对目前电能计量综合误差计算方法无法实时评价电能计量装置误差的问题,提出了一种基于PCA-SVR的电能计量装置误差评估算法。该方法对互感器二次信号有效值进行主元分析(PCA),通过Q统计量及其贡献率对电能计量装置进行计量状态检测和异常定位。建立正常计量状态下电能计量装置合成误差的多参数降维模型,通过支持向量机回归(SVR)得到互感器实际工况下的计量误差,与在线监测获得的二次回路误差、电能表误差合成得到综合误差。文中方法可以实现电能计量误差的状态评价和合成误差的实时评估,通过仿真验证了所提方法的准确性。     

基于射频同步技术的高压电能计量装置现场校验仪的设计

针对高压电能计量装置校验中无法测量整体误差的问题,设计了一套高压电能计量装置现场校验系统。该系统通过在高压侧安装电压互感器和电流互感器,并基于射频同步技术将测量数据发送到低压侧数据接收终端的方法,实现了高压电能计量装置现场校验整体误差的测量。经实际测试,该套高压电能装置现场校验系统能够在不停电条件下对10kV～35kV高压电能计量装置进行整体校验,达到了有效评估装置计量性能、简化校验环节、减轻工作强度、降低校验安全风险、提高工作效率的目的。     

基于Lagrange插值频率估计的数字电能计量算法

传统电能计量系统中电网电压/电流波形信号的采集由电子式电能表完成,电能表内部设计了频率跟踪电路,在电网频率出现波动的情况下能同步采样,电能计量误差小。在数字电能计量系统中电网波形的采集由电子式互感器或合并单元的A/D采样模块完成,由于电子式互感器或合并单元采集后到的电网波形信号需要组帧传输给后续不同的数字化设备使用,其采用固定的采样频率,所以,在电网频率出现波动的情况下,不能实时跟踪电网频率而改变采样频率实现同步采样,电能计量误差大,因此,为减小在频率波动条件下的电能计量误差,提出一种数字电能计量新算法,该方法利用三次拉格朗日(Lagrange)插值算法提取出电网基波频率,并利用离散傅里叶变换(DFT)算法的栅栏效应进行波形成分提取,实现电能计算,该方法实现简单,通过实验仿真验证了其电能计量误差小,具有实用价值。     

基于波形分析法的变压器绕组匝绝缘在线检测及故障诊断

采用波形分析法判断变压器匝绝缘故障的技术近年来发展较快．通常人们对变压器绕组匝绝缘故障离线进行试验分析。但由于在试验中人为制造的高压、高频振荡波形与变压器实际运行所遭受的冲击波形有较大差别，因而测试结果尚不能真正反映变压器的实际运行状态。针对这种情况，研发了新型电子式电流互感器，它的制造技术融合了传感器技术和光电技术，产品结构简单，安装维护方便，分为测量级和保护级，可在线采集变压器暂态过程中的雷击波形作为变压器传递函数的输入、输出信号，建立变压器雷击电流波形频谱图库，分析变压器传递函数的变化趋势，这样就达到真正判断变压器绕组匝绝缘的电气性能状况的目的。     

一种基于J-A磁滞模型的变压器在线运行监测方法

变压器由于其特殊的电磁特性,在运行中可能会出现各种隐性且未能触发相关保护的故障,危及设备以及电网的安全稳定运行,文中提出一种基于J-A磁滞模型的变压器在线运行状态监测的方法,目的在于辅助运维人员判断变压器在实际运行中可能会出现的各种故障。首先建立基于J-A磁滞理论的变压器模型,然后采集对实际运行中变压器的相关波形,利用小波变换分析实时工况下变压器时波形与所建立的变压器模型预测波形进行误差校验,通过校验结果来判断变压器是否正常工作,最后,通过仿真实验,验证了所提监测方法的可靠性。     

谐振接地配电网对地绝缘参数双端谐振测量新方法

为解决谐振接地配电网对地绝缘参数测量过程中电压互感器漏阻抗和中性点对地支路阻尼电阻导致的测量误差问题,提出了谐振接地配电网对地绝缘参数双端谐振测量新方法。采用双电压互感器,通过消弧线圈内部电压互感器或零序电压互感器向配电网注入变频恒流特征信号,并从另一电压互感器测量返回的特征频率电压信号,对含阻尼电阻的零序谐振回路进行等效变换,搜索准确的系统谐振频率,实现了系统对地电容和对地泄漏电导的精确测算。该测量方法的电流注入与电压测量单元共同直接作用于对地绝缘参数支路,从原理上消除了电压互感器漏阻抗和系统阻尼电阻的影响,大幅提升了对地绝缘参数测量精度。在PSCAD/EMTDC仿真环境及某变电站10 kV侧对提出的对地绝缘参数实时测量技术进行了仿真分析与现场实验验证。分析结果表明,该方法测量精度高,不影响配电网正常供电且参数测量过程安全快捷、操作简便。     

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。     

电容式电压互感器在谐波背景下测量误差的分析

对谐波条件下电容式电压互感器(CVT)的测量误差进行了理论分析和试验研究。依据CVT的结构和工作原理,推导得出了其变比的频率响应特性,得出了谐波幅值测量误差的理论表达式。以此为基础,分析了不同因素对测量误差的影响规律,结合典型CVT的结构和参数对所得结论进行了仿真验证。设计了CVT测量误差的试验平台,通过试验验证了此分析结论的正确性。     

由暂态操作引起的电子式互感器采集单元信号线骚扰电流分析及测量

电子式互感器采集单元受隔离开关分合空载母线过程中产生的特快速瞬态过电压VFTO（very fast transient overvoltage）影响较为严重。为提升电子式互感器的抗电磁干扰能力,基于110 kV AIS隔离开关分合容性小电流试验平台,对电子式电压互感器采集单元信号线骚扰电流进行分析,并通过实测验证了分析的正确性。采集单元信号线L线骚扰电流主要由电容分压器低压臂电容输出瞬态过电压引起,采集单元信号线N线骚扰电流主要由电容分压器接地点瞬态地电位升引起,二者频率及幅值具有较大差异。为了研究共模骚扰电流的主要影响因素,基于分析、实测建立仿真模型,并通过不同工况下仿真及实测结果对比,验证仿真模型的正确性,仿真结果表明共模骚扰电流和地线电感、对地分布电容呈正相关。