直流电子式电压互感器的误差特性分析*

直流电子式电压互感器的准确度关系到直流输电系统电能的准确计量.目前直流电子式电压互感器在实际运行中存在准确度的问题,而对于直流电子式互感器测量误差的分析研究较少.文中对直流电子式电压互感器各个环节建立误差模型,分析了分压器本体误差、远端模块A/D转换误差和合并单元插值误差,并给出理论误差的范围,发现直流电子式电压互感器的误差主要来自分压器本体.最后对互感器进行误差测试试验,试验结果与理论误差范围基本一致.     

数字量输出电子式电压互感器的高精度在线校验方法

针对目前电子式互感器校验方式存在的需要线路停电、操作复杂等问题,文中提出了一种数字量输出电子式电压互感器的在线校验系统。利用设计的菱形升降结构实现标准互感器与被测母线的连接,构建了一种可对母线电压信号进行在线测量的标准电压在线测量单元,从而实现了运行中电压互感器的在线校验。文中详细分析了同步方式、软件算法等因素对系统准确度的影响,并提出了降低误差的措施。研制的校验系统通过检定并在现场应用,准确度优于0.05级。     

电子式电压互感器电磁兼容性能的优化设计

电子式电压互感器作为电力系统数据采集的重要设备之一,其测量的准确度及运行的稳定性是保证电力系统可靠运行的重要因素。然而,由于电磁干扰的存在,实际运行中电子式电压互感器二次侧受电磁干扰的影响较大。利用有限元分析方法建立了电容分压型电子式电压互感器的二维模型,并利用有限元分析法对其进行电磁场计算,通过分析外屏蔽结构、主电容量以及周围电场变化对电容分压器测量准确度的影响,对其进行电磁兼容性能的优化设计。结果表明,优化设计后的互感器抗干扰强度高,研制的样机性能优异,挂网运行中可满足0.2级准确度要求。     

浪涌干扰下电子式电压互感器的测量准确度研究

电子式互感器是智能电网建设的关键设备,但由于采用了大量的光电器件,并且长期运行于高压侧或一次设备的低压侧,所受电磁环境十分复杂,易受到干扰。针对电子式电压互感器在浪涌测试中出现测量准确度下降的现象,对其原因进行了分析,提出了针对电源输入和输出端的两种防护方案,进行了理论分析和试验验证,解决了电子式电压互感器在浪涌干扰下测量准确度发生变化的问题,进一步提高了电子式电压互感器在实际应用中的可靠性。     

基于传递熵和小波神经网络的电子式电压互感器误差预测

电子式电压互感器目前的主要问题是长期运行后的准确度退化问题。现行的方法有定期离线校验和在线校验,前者不利于及时发现互感器的误差变化,后者需要标准器并网运行,无法大规模应用。基于这一现象,文中提出了基于传递熵和小波神经网络的电子式电压互感器误差预测方法。先根据传递熵分别选取比差和角差的主要影响因素,然后将筛选所得的因素作为输入量,建立小波神经网络的误差预测模型,并对其仿真测试。实验表明,对比差的预测误差低于5%,对角差的预测误差低于10%,文章方法能够实现较长时间的互感器状态监测。     

电子式电压互感器谐波准确度试验系统的建立

谐波对电网的计量、品质测量和继电保护均有影响,而电子式互感器由于具有频带宽的优点,为电力系统中的谐波测量提供了解决方式。但国内尚无法进行电子式互感器谐波准确度试验。为此建立了电子式电压互感器谐波准确度试验系统,利用标准电容器组成了分压系统,测量不同频率下电容量,得出分压系统的实际分压比,设定了分压系统的标称分压比。研制出了连接分压系统与校验系统的电压跟随装置,以提高测量准确性,并通过自校准的方法测量了电压跟随器的误差。最终对由分压系统与电压跟随器组成的测量标准系统进行整体的误差分析,将量值溯源到现有标准体系,并对误差结果的不确定度进行了分析。试验数据表明该电子式电压互感器谐波准确度试验系统在2~13次谐波频率下能够满足标准GB/T 20840.8—2007和IEC 60044-8:2002的要求,可对1 000k V及以下电压等级电子式电压互感器的谐波误差进行测量。     

检测电阻电流型电子式电压互感器

针对目前各种电压互感器存在的技术问题,提出通过检测耦合电阻电流实现的电子式电压互感器(ETV)的新原理和新方法.详细分析新型EVT的传感原理,建立了电压互感器一次侧等值电路,给出误差计算公式;并对影响测量精度的高压电阻特性和杂散电容因素进行理论性分析,提出相应的改进方案。研制了10 kV电子式电压互感器样机,准确度测试结果表明:该互感器准确度满足IEC 60044-7标准要求,准确度达0.2级.     

影响中压电子式互感器准确度问题的研究

中压电子式电压互感器和电流互感器在试验和运行中暴露出了一系列的问题,笔者主要针对电子式电流互感器的饱和特性以及电子式电压互感器的温度特性进行讨论。非线性励磁特性的电流互感器通常都是由闭合铁心制成的,在大多数情况下,由于在过渡状态中铁心饱和,而使这种电流互感器变换一次电流的周期性分量产生的误差大大超过容许值。同时分析铁心带气隙的电流互感器,总结了铁心有非磁性气隙的特点。介绍了基于电阻分压原理的电子式电压互感器的原理及结构,分析了影响其温度特性的因素,提出采用热敏电阻的温度补偿办法提高中压电子式电压互感器温度稳定性。     

基于Rogowski线圈的电子式电流互感器复合误差计算方法

电子式电流互感器复合误差的计算与分析是提高获取电力系统运行信息精度的重要内容。为了准确测量电子式互感器的复合误差,介绍了电子式电流互感器的误差校验方法,分析了基于Rogowski线圈的电子式电流互感器基本工作原理,从而提出了多种基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的复合误差计算方法。在此基础上对各种复合误差计算方...     

开关柜内电场环境对电阻式电压互感器准确度的影响分析

文中基于电阻式电压互感器的工作原理,分析了其在开关柜的工作环境下测量误差的来源。利用Ansys有限元分析软件建立了电子式电压互感器(electrical voltage transformer,EVT)三维模型,基于电场结果,分别分析了杂散电容、母排、邻近相和开关柜柜体对EVT准确度的影响程度,加入EVT屏蔽结构进行仿真;最后结合实体试验,对误差分析结果进行验证。结果表明加上该屏蔽结构的电子式电压互感器准确度达到0.2级,且所得结论对其在开关柜中的实际应用有一定的指导意义。     

电力电子变压器在有源配电网无功优化中的应用

尽可能地降低配电网中节点电压的偏差,是配电网运行的基本要求。为实现对节点电压的有效控制,提出利用电力电子变压器通过对其一次侧和二次侧电力电子变换器的脉宽调制控制(Pulse Width Moderation, PWM),改变其一次侧和二次侧潮流的方法加以解决。为此,构建了含分布式电源、储能元件和电力电子变压器在内的有源配电网无功优化模型,并运用粒子群优化算法进行求解。仿真结果表明,含电力电子变压器的有源配电网无功优化后的网损,低于采用有载调压变压器(On-Load Tap Changer, OLTC)对应网络无功优化后的网损;且其节点电压与额定值的相对偏差也优于后者,从而说明了在有源配电网中应用电力电子变压器,利用其灵活的无功调节功能,能提高配电网的运行水平。     

大容量供电一体化电压互感器设计

一次设备的小型化、一体化、多功能化对节约占地面积、降低工程造价及运维成本均具有较大优势,是电网发展的趋势。根据电磁式电压互感器与变压器工作原理近似这一特点,通过改变电压互感器额定工作磁密从而扩大其带载能力,然后在低压侧增加分段式补偿绕组结构,调整控制二次电压输出范围,实现分接开关功能。由工作磁密升高而导致的误差超差现象,基于电压感应式原理和移相技术,在电压互感器低压侧进行空载和负载补偿达到控制目的。验证试验表明,通过功率补偿后一体化电压互感器负载从60 kVA至空载时,二次输出电压变化率在±3%以内,电压互感器输出端子误差满足0.2级限值要求。     

电子式互感器稳态误差校验技术的研究

电子式互感器的稳态误差校验是反映其性能的重要参数,是确保应用于电力系统的前提.笔者依据相关国家标准,讨论了电子式互感器稳态误差的校验方法,根据不同互感器的二次输出模式设计了相应的校验回路,然后通过进一步分析各个组成部分的误差来源,提出了具体的改善办法,结合自行研制的电子式互感器稳态误差校验仪建立了整套校验系统.型式试验...     

基于PSO-ELM的变压器油纸绝缘状态无损评估方法研究

油浸式电力变压器作为电网中的重要组成部分,其可靠运行至关重要。针对变压器长期运行后无法定量评估其绝缘状态的问题,本文开展了油纸绝缘模型的加速老化及受潮试验,探明了油纸绝缘老化及受潮程度对其回复电压曲线的影响规律,并提出采用粒子群优化（PSO）改进极限学习机(ELM)的参数预测方法,实现了基于回复电压曲线特征参量的油纸绝缘老化与受潮状态量化评估。通过对油纸绝缘模型理化性能分析的对比结果可知,基于PSO-ELM方法的预测值精度远高于传统ELM方法,油纸绝缘内含水率及纸板聚合度预测的绝对误差范围分别小于±0.4%、±30。     

经电子互感器接入静止式电能表的检定方法

随着小模拟量电压信号电子互感器的推广应用,需要对与其配套的经电子互感器接入的静止式电能表进行检定试验。此类电能表与传统电磁式互感器的电能表在输入信号、检定方式等方面存在不同,检定设备及方法也有变化。由于没有相应的检定设备,需利用传统的三相电能表的标准检定装置,结合标准信号转换装置进行电能表准确度试验,同时检定项目增加小模拟量电压信号的阻抗匹配测试。论文介绍的检定方法,为推广经电子互感器接入的静止式电能表在电子互感器计量系统中的应用,提供了重要的检定方法和依据。     

合并单元在电子式互感器误差调节中的作用

电子式互感器是智能变电站过程层重要的一次设备,负责采集电力系统的一次电压和电流信息,并将其传送到过程层网络,以供计量、保护和测控设备使用。合并单元作为电子式互感器与过程层的数字接口,在电子式互感器的误差调节中起着重要的作用。通过修改合并单元内部的比例系数来调节电子式互感器的误差是对电子式互感器进行现场误差调试、保证其测量精度的重要手段。     

基于电子式互感器运行监控系统的误差特性比较研究

随着电力系统自动化程度越来越高,电子式互感器使用率也逐渐增多。但是电子式互感器本身不稳定及外界环境因素的影响会带来计量误差。文中主要研究内容是设计电子式互感器误差在线比对系统,其中包括一次系统、二次系统建立和在线比对软件联合调试及运行,以此系统研究各方面因素对互感器比差的影响。结果表明现场互感器在低温下误差变化较小,在高温时误差变化较大。该研究对电子式互感器技术的研究积累试验数据,为电子式互感器的技术发展提供有力支撑。     

基于LC谐振取电及零序电压测量系统的设计

为解决智能一体化高压开关取电问题,文中提出了基于电容分压原理的LC谐振取电电源系统:一次侧采用高压电容和变压器一次绕组串联,二次侧采用变压器二次绕组并联分压电容,降低了低压电容的电压设计等级,同时基于该电源系统中性点通过构建零序电流回路实现了零序电压测量,无需安装三相五柱式PT或植入零序电压传感器,降低了工程造价.最后针对线路故障过电压及雷电冲击,设计了基于能量池电压监测和电力电子开关控制的防护电路.实验数据表明该系统的取电能力可达到1W,零序电压测量精度为5％,具有较大的工程应用价值.