特高压直流换流站电流电压传感器的测量误差

目前500kV交流电流电压的计量准确度已达0.2%,为了能以相同准确度测量直流侧电流和电压,可以使用便携型直流电流和电压发生装置,及准确度高于0.02级的直流电流比较仪、直流标准分压器和误差试验器在现场测量电流电压传感器的误差。为此,借鉴已开展的500kV和750kV升压站和变电站电流电压互感器现场误差试验经验,分析了现场测量800kV直流电流电压传感器误差需研究解决的问题并介绍国网武汉高压研究院为测量直流电流电压传感器误差开展的研究工作。     

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.     

基于测差原理的直流电流传感器校准技术研究

直流电流传感器将输入电流按比例转换为输出电流,比例误差是其重要的技术指标,误差值的确定是直流电流传感器合理使用的关键环节之一.传统的源表法所用商业仪器技术指标无法满足高准确度直流电流传感器(最大允许误差10-5量级及以上)的校准要求.提出一种基于测量二次侧差值电流的原理,根据不同的被校比例参数特点,运用自校法、对校法和...     

基于非线性控制PWM整流器的锂电池充放电技术

针对传统采用晶闸管整流的充电机的缺点,设计了基于可逆PWM整流器的一种高效节能、高功率因数的锂电池智能充放电机.并基于整流器的无源性,采用阻尼注入方法设计无源功率控制器,提出采用状态观测器取代交流电压和直流电流传感器的方法,在保持整流器优良性能的前提下减少了传感器数目,降低了充电机成本.仿真结果表明基于状态观测器的充放电机PWM整流器无源控制系统,在输入电流总谐波扰动、直流电压稳态误差、直流电压动态误差、直流电压上升时间及功率因数等方面性能优异.     

基于NIOS的数控直流电流源研究与设计

针对普通直流电流源普遍存在的精度低、调节范围小、稳定性差等缺点,采用嵌入在FPGA中的NIOSII软核处理器作为数控直流电流源的控制核心,实现了电流设置、控制、输出、测量和显示。经测试表明,其电流调整步进可达1mA,纹波电流≤0.2mA,最大误差小于3mA。系统具有功耗低、性能可靠、结构简单、使用直观方便的优点。     

采用直流电流比较仪实现的直流电流数字化测量

本通过对直流电流测量方法的分析，提出了直流电流数字化测量的方法，分析了数字式直流式直流电流测量的原理及特点，并对其性能及可能的应用进行了分析。     

基于触发角识别的脉动直流剩余电流有效值检测方法

针对电力电子设备发生漏电故障时的脉动直流电流信号进行傅里叶分析,得到不同触发角下脉动直流电流各谐波分量幅值的变化趋势,并能通过谐波分量的幅值比对触发角进行识别;根据剩余电流互感器在不同触发角下脉动直流电流信号的传变误差对二次侧电流进行补偿计算,从而得到一次侧脉动直流电流有效值;对剩余电流互感器进行试验测试分析,在脉动直流剩余电流下,二次侧信号与一次侧信号存在较大传变误差,而采用补偿计算方法后最大误差不超过4.5%。因此所提的触发角识别方法和脉动直流剩余电流补偿计算方法有效,可以提高脉动直流剩余电流检测精度。     

特高压直流电流测量装置阶跃响应特性校验系统研究

分析了特高压直流测量装置阶跃特性现场试验要求,开展阶跃响应特性现场试验技术研究,提出了基于BUCK电路的直流电流测量装置阶跃响应试验技术。研制了直流电流测量装置阶跃响应试验用快速上升长脉宽大电流源。完成了特高压直流电流测量装置阶跃响应验证试验。试验结果表明,所提出的直流电流测量阶跃特性校验系统最大输出3000 A时,阶跃方波上升时间7μs,持续时间10 ms,过冲幅值小于1%,其性能满足特高压直流电流测量装置的检测校验要求。     

ZLHJ型直流电流互感器校验仪

本文针对目前急需解决的直流电流互感器比差的检定问题,介绍了利用直流电流比较仪原理设计的一种新型高精度直流电流互感器校验仪,并对仪器误差进行了全面的分析,以实测结果表明该校验仪最高准确度优于0.02%。     

电压互感器受到的直流电流影响分析

提出需要研究电压互感器受到的直流电流的影响,以及抵抗直流电流影响的能力。指出采用实际的电压互感器来进行试验,计算得到在不同的直流电流情况下的电压互感器一次侧的励磁电流波形,将计算结果和试验结果进行对比,结论为计算结果可以很好地模拟电压互感器在直流电流影响下的励磁电流波形情况。     

直流电流比较仪电桥在磁量具传递中的应用

本文介绍了用直流电流比较仪电桥检定标准磁通量具一互感线圈、标准磁场量具一螺线管等磁量具的试验情况和结果。当被测互感线圈常数为100～10000μH时,即当被测磁通为10~4～2×10~5Mx时,用9920型直流电流比较仪电桥检定磁量具的传递误差(不计标准量具误差)不大于5×10~(-5)。比同名义值传递的CB2装置差值法线路的传递精度提高2倍以上,测量速度也快二倍;与不同名义值传递的零值法线路的传递精度相比,精度提高10倍以上,测量速度约快四倍。     

抗直流影响的TMR电流传感器的原理及其应用

针对复杂电流环境下高精度电流采样的需求,文中设计了一种TMR（隧道磁电阻）抗直流电流传感器。理论分析了传统电流互感器在直流分量下超差的原因,给出了比差和角差与直流分量的关系。阐述了TMR抗直流电流传感器反馈工作原理,推导了输出电流Is和输入电流Ip的关系。测试表明：在半波整流负荷条件下,TMR电流传感器的最大比差为-0.23%、最大角差为+4.92′,TMR电流传感器用于直接接入式电能表,在(0.5~60)A测量范围内,最大误差为-1.77%,误差为采用传统抗直流电流互感器的三相直接接入式电能表计量误差的9.4%。该电流传感器在直流配网与电动汽车充电计量等方面具有良好应用前景。     

基于脉冲虚功率源的直流电能表误差计量研究

当前对直流电能表的检定忽略了功率的动态变化对计量结果的影响,缺少非理想直流电能计量标准。 为此,提出一种 使用脉冲虚功率源检定直流电能表的方法,该法通过将脉冲虚功率施加给被检表对比输出电能和被检表测得电能得到误差,且 实现了输出电能的量值溯源,基于该法研制校验装置样机,通过检定和实验计算出了仪器输出电能的误差,并对市面上现有直 流电能表进行测试,结合测试结果和算法仿真结果分析了动态变化功率对直流电能计量的影响。 结果表明,脉冲虚功率源法能 够用于建立直流电能计量标准,实现动态变化功率下直流电能表的检定。     

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。     

基于局部均值分解的同步电机参数辨识方法

提出了基于局部均值分解(LMD)的同步电机参数辨识方法。采用LMD从短路电流中提取直流电流和基波电流,然后分别采用稳健回归最小二乘和Prony算法对直流电流和基波电流进行辨识,进而获得同步电机参数。以理想突然短路电流信号为例,通过仿真分析了滑动平均跨度与LMD循环次数和电流相对均方误差的关系,确定了滑动平均跨度。高信噪比(30 d B)时,由于LMD具有平滑滤波功能而无模态混叠现象发生。低信噪比(15 d B)时,提出了基于前置滑动平均LMD的短路电流分离方法,可有效获取直流电流和基波电流分量。较之经验模态分解(EMD),基于LMD的理想突然短路电流分解效果更好。仿真结果表明,与EMD方法相比,所提方法受噪声影响较小,参数辨识精度更高。     

交流电网直流电流分布仿真软件的开发

为量化分析高压直流输电入地电流(简称直流电流)在交流电网内的分布,提出了直流分布的完整理论分析模型,实现了变电站地下网络的Thevenin等效;借助潮流计算数据取得交流电网的接线信息,开发了潮流计算接口,解决了现代大型交流电网接线运行方式的数据输入问题。运用随机模拟试验方法探讨交流电网直流分布的机理,分析了交流电网内的直流电流的分布规律:交流电网规模越大直流电流分布越广;杆塔-避雷线系统的存在会使交流电网直流电流分布密集;采用抑制措施后交流电网局部直流电流分布可能更加密集,但直流电流分布总量下降。仿真软件适用于大型交流电网直流电流分布的预测计算和抑制措施的仿真评估,可以为更好地分析、预报和抑制直流电流分布及其不良影响提供参考。     

天广直流输电系统控制策略改进建议

基于天广直流输电系统基本控制策略以及用于控制的实际直流电流和实际直流电压的计算原理,分析了不正常的直流电流测量结果产生的负面影响。发现这种不正常性可能导致用在控制中的电流裕度等于逆变侧的直流电流测量误差,从而控制策略开关启动。建议将电流裕度设定为0.12 p.u.,以保证直流输电系统的安全稳定运行。这一改进措施经RTDS仿真得到了验证。     

直流融冰装置零功率试验的仿真分析

采用EMTDC软件对直流融冰装置零功率试验原理及其直流电流、谐波特性进行研究。仿真结果表明,直流融冰装置零功率试验中触发角越小,短路直流电流越大,换流器内部的电压降越大,直流端口电压越低;直流电流特征谐波为12k1(k1=1,2,3…)次谐波。     

用直流电流补偿器消除直流电流表内阻对测量的影响

本文讨论了消除直流电流表内阻不等于零对直流电流测量准确度影响的原理,提出了无内阻的直流电流表——直流电流补偿器的原理电路图及一些要求。     

土壤结构对直流入地电流分流特性的影响研究

高压直流输电系统单极大地回路运行时,从大地返回的直流电流通过接地网流入变压器中性点,从而引起变压器噪声增大、发热加剧等一系列不良后果。利用CDEGS软件对交直流互联系统进行建模仿真,直流输电系统以单极大地回线方式运行时,依据3种土壤分层结构分别计算了流经变压器中性点的直流电流量,得出了交流电网直流电流分布图。仿真结果表明:流经变压器中性点的直流电流因距离接地极的远近而变化,距离接地极越近,流经变压器中性点的直流电流量绝对值越大,近似呈对数函数形式分布;流经交流架空线路的直流电流值与土壤的分层结构、交流电网的拓扑结构以及距离直流接地极的远近相关。