±500kV换流站直流电流互感器现场校准装置与技术

随着中国超高压直流输电工程大量建成并投入商运,作为关系到直流输电系统稳定、安全、可靠运行的关键测量设备之一的直流电流互感器,目前主要依赖进口,并且还比较缺乏自主的产品性能检测手段和设备,因此,目前无论在换流站的投运前,还是在运行检修时,对其进行性能考察都比较困难,或成本很高,从而导致了难以准确掌控和把握该类型直流测量设备真实的运行状况。所提的直流互感器现场校准用设备与技术,通过在实际直流工程现场进行实际应用,证明了其有效性和实用性,并在实际应用中取得了良好的效果。     

电阻分流器自动检定装置

本文介绍用数字电压表在微机控制下对大电流在被测分流电阻上的压降与在直流电流比较仪二次回路中标准电阻上压降的差值进行测量，并求出在电流正，反方向下二次测量的平均值，并求出在电流正、反方向下二次测量的平均值，再通过计算实现对低阻分流器的自动检定。文章对检定装置的特点、原理、组成及技术指标作了介绍，最后对本装置的误差进行了简单的分析。     

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。     

HVDC电子式电流互感器现场校准方法及关键问题

直流电流互感器(direct-current current transformers,DCCT)是高压直流输电系统中的重要测量设备。为保证其准确可靠,DCCT投运前和停电维护时需现场校准。对于电子式DCCT现场抗干扰及数字化同步两大关键问题,该文提出电子式DCCT的校准方法并设计一套校准系统,主要包括直流电流源、作为标准器的磁调制式直流电流比较仪(DC current comparator,DCC)和具有光纤数字同步的电子式DCCT校验仪。重点对标准器和校验仪进行了现场抗干扰分析,对于标准器现场使用时可能遇到的母线偏心和邻近通流导体干扰情况进行仿真分析,优化磁屏蔽结构,研制了DCC样机,经中国计量科学研究院校准,该DCC不确定度为5×10-6,在此基础上进行了母线偏心和邻近导体影响测试,验证了优化的屏蔽结构能够有效抵御现场干扰;为检验校准系统,采用0.2级DCCT进行了校准测试,结果表明校准系统不确定度优于5×10-4。     

现场校准用磁调制式直流电流比较仪磁屏蔽结构仿真研究与设计

直流电流互感器现场校准存在较强的电磁干扰和其他不确定的环境因素,因此现场校准用直流电流标准器不仅需要具有较高的测量准确度,还要具备较强的抗电磁干扰的能力。首先利用ANSYS软件对用于现场校准标准器的磁调制式直流电流比较仪磁屏蔽结构进行了建模仿真,分析了屏蔽层厚度、屏蔽材料的磁导率以及气隙对屏蔽效果的影响。根据仿真结果,完成了直流电流比较仪磁屏蔽结构的设计。其次,通过仿真分别分析了无磁屏蔽结构和有屏蔽结构条件下,母线偏心和邻近外导体所产生的干扰磁场对直流电流比较仪测量准确度的影响。最后,完成了额定参数为5 000 A:5 A的直流电流比较仪样机的研制,并通过测试验证了仿真设计的有效性,所研制的直流电流比较仪整体准确度达到0.005级的应用要求。     

电流源型PWM整流器交直流侧解耦控制策略研究

三相电流源型整流器CSR(current source rectifier)作为恒压源输出时,直流侧并联大电容,使系统建模复杂度及控制难度大大增加,针对这一问题,将d轴定向于交流侧电容电压,简化d-q坐标系下动态数学模型。为抑制谐振和直流侧电压谐波,首先设计了一种交流侧采用虚拟电阻的有源阻尼控制,直流侧采用状态反馈控制的策略。通过整定状态反馈系数回馈状态变量来控制输出变量,提高系统的动态响应特性及直流稳压性能;利用高通滤波器,降低直流侧低频信号对交流侧的影响;因直流侧LC低频滤波特性,抑制了交流侧高频信号的影响,从而实现交直流侧的独立解耦控制。其次,调节q轴开关分量来实现网侧单位功率因数运行。最后采用Matlab/Simulink仿真验证该控制策略的合理性和可行性。     

直流电流比较仪闭环传递特性的理论研究与试验验证

为分析直流电流比较仪的稳态误差,从其结构原理入手,结合现代控制理论,推导直流电流比例相对误差理论值公式.解析直流电流比较仪各部分的传递函数,合成闭环传递特性函数.采用奈奎斯特稳定性判据判定了系统稳定,在仿真软件中建立闭环传递特性模型,以单位安匝数值为例,对仿真结果进行分析.结果表明,一次侧有信号后,二次侧迅速追踪并平稳输出,无明显的过冲、振荡等过渡现象发生,符合直流电流比较仪的工作原理;直流电流比例的稳态误差为2.5×10-8.实际绕制一台1 A ∶1 A的直流电流比较仪,试验后得到全量程实际误差为5×10-8～9×10-8,与理论值一致,满足预期设计要求.     

高精度数字式电能比较仪的研制

介绍一种新型用电器耗电比较仪的研制,阐述了其工作原理和设计要点。使用PHILIPS公司OTP型单片机P87LPC762作为数据处理芯片,电路新颖实用。     

对影响高精度电流互感器误差因素的分析

对影响高精度互感器误差检定的主要因素进行分析,发现接地方式的不同对其误差影响很大.     

交直流侧电流分别可控的模块化多电平换流器控制方法

对于模块化多电平换流器应用于柔性直流输电系统,由于已有的控制方法基于每相投入的子模块个数N不变的前提,因此,直流侧电压、电流不能直接控制,冗余模块得不到充分利用.文中提出的交直流电流分别可控的控制方法,其特点是N可变.首先在阀组级控制中合理安排投切子模块的个数、时机和选择方法,使N可以在一定范围内调节,然后在系统级控制...     

PWM整流器电流控制策略的研究

对三相电压型PWM整流器的电流控制策略进行了研究 ,提出在两相静止坐标系下的预测电流控制和同步旋转坐标系下的PI调节直接电流控制策略 ,并对这两种控制器的性能进行了比较研究 ,最后给出仿真和实验结果     

新型数控直流电流源的设计与开发

先前,直流电流源主要采用模拟电路的设计方法,这样的设计成本大,精度不高,纹波系数大.本系统采用电流采样反馈调整控制技术,控制过程是利用LM741组成恒流源,结合放大电路,A/D574转换电路,AT89S52单片机最小控制系统,D/A7513转换电路等构成闭环系统.通过采样技术由单片机进行比较调整,控制电流输出.通过实验数据验证,由于使用了电流采样反馈调整控制技术,该系统具有可靠性好,精度高,纹波系数小,可移植性强等优点.     

开关电源的优点及应用

介绍了电源的分类,论述了开关电源基本工作原理,对开关电源相对于传统电源高效节能,体积小,重量轻等优点进行了论述,通过典型实例说明其应用及优点的体现.     

一种交直流敏感型剩余电流保护器的研制

提出一种基于AVR ATmega32单片机的磁调制式交直流敏感型剩余电流保护器(即B型剩余电流保护器),采用基于信号频率和波形的补偿算法对剩余电流的有效值进行补偿,以提高检测和保护的准确性。试验表明,该剩余电流保护器满足标准要求,能够实现对1 kHz内的正弦交流以及脉动直流(其最大基波频率为500 Hz)或平滑直流剩余电流的有效保护。     

一种新型电流源型变换器

对直流纹波注入的概念进行了介绍,在此基础上对基于多电平注入式的新型电流源型变换器进行了分析,并且基于PSCAD/EMTDC的软件环境下进行了仿真分析。通过对九电平注入仿真波形的分析,总结了此新型拓扑结构和仿真波形特点,给出了具体的触发方法。此新型电流源型变换器融合了多电平、谐波注入和软开关的技术,不仅为主桥开关的切换提供了安全可靠的零电流条件,而且具有很好的谐波抑制能力,减少了交流侧安装大容量交流电容作为吸收电路的不便。由于注入电流的多级变换,所以减少了对注入开关容量的要求。     

直流互感器在恒流源中的应用研究

介绍了直流互感器的工作原理及其在恒流源中的应用,着重分析比较了直流互感器和小电阻旁路法两种电流取样方法。     

一种峰值电流控制模式中电流比较器的设计

本文设计了一种应用于同步降压型DC/DC集成开关稳压电源的电流比较器。其主要作用是检测电感的峰值电流,将其与设计所需的值进行比较,输出控制信号,以达到调节占空比的目的。电路设计采用电流镜、折叠式共源共栅等结构,实现了在峰值电流控制模式中的电流比较功能。采用SanyoHspice模型进行仿真后表明,在典型条件下,此电流比较器的差模增益超过100dB,共模增益大于180dB,电源抑制比达到160dB以上,满足各项设计指标要求,并显著提高了芯片的性能。