本發(fā)明屬于柔性直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電子式電流互感器性能試驗(yàn)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

直流電子式互感器是測(cè)量柔性直流輸電系統(tǒng)電壓的重要設(shè)備，其測(cè)量性能關(guān)系到柔性直流輸電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。良好的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)設(shè)備，有助于提升直流電壓互感器試驗(yàn)效率，保證柔性直流輸電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

當(dāng)前的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，測(cè)試方法主要是一次通流試驗(yàn)，在一次側(cè)通入大小不同的電流，測(cè)試直流電子式互感器的精度、延時(shí)特性，需要針對(duì)精度和延時(shí)特性測(cè)試進(jìn)行多次接線，重復(fù)測(cè)量，增加了工作量，也對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理提出了非常高的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種電子式電流互感器性能試驗(yàn)系統(tǒng)及方法，將準(zhǔn)確度校驗(yàn)和延時(shí)測(cè)量接入同一回路，逐步升高一次側(cè)電流，減少了重復(fù)接線，方便了現(xiàn)場(chǎng)管理，提高了測(cè)試效率。

實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種電子式電流互感器性能試驗(yàn)系統(tǒng)，包括一次側(cè)串聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、測(cè)試電子式電流互感器，還包括采樣率自適應(yīng)模塊和合并單元模塊；

所述標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、測(cè)試電子式電流互感器均設(shè)有同步信號(hào)接入口，用于接入同步信號(hào)；

所述采樣率自適應(yīng)模塊的輸入端與測(cè)試電子式電流互感器的輸出端相連，所述合并單元模塊的輸入端分別標(biāo)準(zhǔn)電流互感器和采樣率自適應(yīng)模塊的輸出端相連；

采樣率自適應(yīng)模塊接收測(cè)試電子式電流互感器輸出的采樣值報(bào)文，并判斷出測(cè)試電子式電流互感器的采樣率；然后連同采樣率和采樣值報(bào)文一起傳送到合并單元模塊；

標(biāo)準(zhǔn)電流互感器輸出采樣值報(bào)文到合并單元模塊；

合并單元根據(jù)接收到的采樣率，將測(cè)試電子式電流互感器輸出的采樣值報(bào)文與標(biāo)準(zhǔn)電流互感器輸出的采樣值報(bào)文進(jìn)行比較，以標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的測(cè)量值為標(biāo)準(zhǔn)值，計(jì)算測(cè)試電子式互感器相對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)值的相對(duì)誤差，對(duì)被測(cè)試電子式電流互感器的精度進(jìn)行校驗(yàn)。

進(jìn)一步地，所述的一種電子式電流互感器性能試驗(yàn)系統(tǒng)，還包括電磁式電流互感器和延時(shí)補(bǔ)償模塊；

所述電磁式電流互感器的一次側(cè)與測(cè)試電子式電流互感器的一次側(cè)串聯(lián)；所述電磁式電流互感器和測(cè)試電子式電流互感器的輸出端分別與時(shí)延補(bǔ)償模塊的輸入端相連；

所述電磁式電流互感器設(shè)有同步信號(hào)接入口，用于接入同步信號(hào)；

延時(shí)補(bǔ)償模塊將接收到的測(cè)試電子式電流互感器輸出的采樣值報(bào)文的時(shí)間與電磁式電流互感器輸出的實(shí)時(shí)模擬量的時(shí)間進(jìn)行比較，測(cè)試電子式互感器采樣值報(bào)文相對(duì)電磁互感器輸出的模擬量的采樣延時(shí)為δt，作為使用時(shí)的延時(shí)補(bǔ)償，當(dāng)使用測(cè)試電子式電流互感器測(cè)得的數(shù)據(jù)時(shí)，其時(shí)間戳需要向前補(bǔ)償δt。

進(jìn)一步地，所述標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、測(cè)試電子式電流互感器和電磁式電流互感器均通過(guò)測(cè)量其內(nèi)部設(shè)置的無(wú)感電阻上的電壓，得到測(cè)量電流值。

進(jìn)一步地，所述采樣率自適應(yīng)模塊為采樣率判斷模塊，用來(lái)判斷測(cè)試電子式電流互感器的實(shí)際采樣率。

進(jìn)一步地，所述采樣率自適應(yīng)模塊判斷測(cè)試電子式電流互感器實(shí)際采樣率的具體判斷過(guò)程為：

自測(cè)試開(kāi)始后第一次接收到數(shù)據(jù)的時(shí)刻，開(kāi)始計(jì)時(shí)；

在20us點(diǎn)若接收到數(shù)據(jù)，則判定采樣率為50khz采樣率，采樣率判斷過(guò)程結(jié)束；

若未在20us點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)，則在40us點(diǎn)再次進(jìn)行判斷，若接收到數(shù)據(jù)，則說(shuō)明前一次發(fā)生了丟幀，判定采樣率為50khz，采樣率判斷過(guò)程結(jié)束；

若未在40us點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)，則判定為采樣率為10khz，采樣率判斷過(guò)程結(jié)束。

一種電子式電流互感器性能試驗(yàn)方法，包括以下步驟：

向標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、測(cè)試電子式電流互感器輸入同步信號(hào)；

測(cè)試電子式電流互感器輸出采樣值報(bào)文至采樣率自適應(yīng)模塊，采樣率自適應(yīng)模塊判斷出采樣率后，將該采樣率和接收到的采樣值報(bào)文發(fā)送給合并單元模塊；同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電流互感器輸出采樣值報(bào)文至合并單元模塊；

合并單元模塊根據(jù)接收到的采樣率，將測(cè)試電子式電流互感器輸出的采樣值報(bào)文與標(biāo)準(zhǔn)電流互感器輸出的采樣值報(bào)文進(jìn)行比較，以標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的測(cè)量值為標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)試測(cè)試電子式電流互感器的精度進(jìn)行校驗(yàn)。

進(jìn)一步地，所述的一種電子式電流互感器性能試驗(yàn)方法，還包括：向測(cè)試電子式電流互感器和電磁式電流互感器輸入同步信號(hào)；

電磁式電流互感器輸出模擬量到延時(shí)補(bǔ)償模塊，測(cè)試電子式電流互感器輸出采樣值報(bào)文至延時(shí)補(bǔ)償模塊；

延時(shí)補(bǔ)償模塊將接收到的測(cè)試電子式電流互感器輸出的采樣值報(bào)文的時(shí)間與電磁式電流互感器輸出的實(shí)時(shí)模擬量的時(shí)間進(jìn)行比較，測(cè)試電子式互感器采樣值報(bào)文相對(duì)電磁互感器輸出的模擬量的采樣延時(shí)為δt，作為使用時(shí)的延時(shí)補(bǔ)償，當(dāng)使用測(cè)試電子式電流互感器測(cè)得的數(shù)據(jù)時(shí)，其時(shí)間戳需要向前補(bǔ)償δt。

進(jìn)一步地，所述的一種電子式電流互感器性能試驗(yàn)方法，還包括以下步驟：改變一次側(cè)通入電流，在擬定的比率點(diǎn)記錄測(cè)試電子式電流互感器的精度和測(cè)試電子式電流互感器的采樣延時(shí)量δt。

進(jìn)一步地，所述向標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、測(cè)試電子式電流互感器輸入的同步信號(hào)與電磁式電流互感器輸入的同步信號(hào)由同一個(gè)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生。

進(jìn)一步地，所述采樣率自適應(yīng)模塊判斷測(cè)試電子式電流互感器實(shí)際采樣率的具體判斷過(guò)程為：

自測(cè)試開(kāi)始后第一次接收到數(shù)據(jù)的時(shí)刻，開(kāi)始計(jì)時(shí)；

在20us點(diǎn)若接收到數(shù)據(jù)，則判定采樣率為50khz采樣率，采樣率判斷過(guò)程結(jié)束；

若未在20us點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)，則在40us點(diǎn)再次進(jìn)行判斷，若接收到數(shù)據(jù)，則說(shuō)明前一次發(fā)生了丟幀，判定采樣率為50khz，采樣率判斷過(guò)程結(jié)束；

若未在40us點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)，則判定為采樣率為10khz，采樣率判斷過(guò)程結(jié)束。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明通過(guò)采樣率自適應(yīng)模塊測(cè)量測(cè)試電子式電流互感器采樣值報(bào)文的到達(dá)時(shí)間，自適應(yīng)10khz及50khz采樣率數(shù)據(jù)輸入，合并單元模塊根據(jù)采樣率，完成采樣值報(bào)文的解析；當(dāng)將本發(fā)明應(yīng)用到upfc系統(tǒng)中時(shí)，結(jié)合upfc系統(tǒng)電流互感器現(xiàn)場(chǎng)一次通流試驗(yàn)，依托標(biāo)準(zhǔn)電流互感器作為基準(zhǔn)，進(jìn)行高精度模擬量采集，通過(guò)測(cè)量高精度低溫度系數(shù)的無(wú)感電阻上的電壓實(shí)現(xiàn)i/v精密轉(zhuǎn)換，從0開(kāi)始逐漸升高一次側(cè)通入電流至額定值，在不同比率點(diǎn)計(jì)算upfc交直流電子式互感器相對(duì)誤差，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確度校驗(yàn)；通過(guò)同時(shí)接入混合采樣的電磁式電流互感器和測(cè)試電子式電流互感器采樣回路，以電磁式電流互感器為基準(zhǔn)，完成混合采樣差動(dòng)回路延時(shí)測(cè)試，用于upfc保護(hù)中的延時(shí)補(bǔ)償。

本發(fā)明將準(zhǔn)確度校驗(yàn)和延時(shí)測(cè)量接入同一回路，逐步升高一次側(cè)電流，減少了重復(fù)接線，方便了現(xiàn)場(chǎng)管理，提高了測(cè)試效率。

附圖說(shuō)明

圖1為分流電阻型oct的一次回路原理圖；

圖2為電流互感器及分流電阻型oct的一次回路原理圖；

圖3為羅氏線圈及分流電阻型oct的一次回路原理圖；

圖4為電子式電流互感器性能試驗(yàn)系統(tǒng)的原理示意圖；

圖5為采樣率自適應(yīng)模塊的判斷過(guò)程流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。

如圖1-3所示，分別為現(xiàn)有技術(shù)中分流電阻型oct、電流互感器及分流電阻型oct、羅氏線圈及分流電阻型oct的一次回路原理圖。采樣數(shù)據(jù)通過(guò)光纖轉(zhuǎn)換回路或者oib遠(yuǎn)端模塊輸出；不同原理的電子式互感器采樣延時(shí)有所差異，在保護(hù)應(yīng)用中，需要進(jìn)行延時(shí)補(bǔ)償。

實(shí)施例一

如圖4所示，一種電子式電流互感器性能試驗(yàn)系統(tǒng)，包括一次側(cè)串聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、測(cè)試電子式電流互感器，還包括采樣率自適應(yīng)模塊和合并單元模塊；

所述標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、測(cè)試電子式電流互感器均設(shè)有同步信號(hào)接入口，用于接入同步信號(hào)；

所述采樣率自適應(yīng)模塊的輸入端與測(cè)試電子式電流互感器的輸出端相連，所述合并單元模塊的輸入端分別標(biāo)準(zhǔn)電流互感器和采樣率自適應(yīng)模塊的輸出端相連；

采樣率自適應(yīng)模塊接收測(cè)試電子式電流互感器輸出的采樣值報(bào)文，并判斷出測(cè)試電子式電流互感器的采樣率；然后連同采樣率和采樣值報(bào)文一起傳送到合并單元模塊；

標(biāo)準(zhǔn)電流互感器輸出采樣值報(bào)文到合并單元模塊；

合并單元根據(jù)接收到的采樣率，將測(cè)試電子式電流互感器輸出的采樣值報(bào)文與標(biāo)準(zhǔn)電流互感器輸出的采樣值報(bào)文進(jìn)行比較，以標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的測(cè)量值為標(biāo)準(zhǔn)值，計(jì)算測(cè)試電子式電流互感器的采樣值的相對(duì)誤差，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其精度進(jìn)行校驗(yàn)。

優(yōu)選地，所述標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、測(cè)試電子式電流互感器和電磁式電流互感器均通過(guò)測(cè)量其內(nèi)部設(shè)置的無(wú)感電阻上的電壓，得到測(cè)量電流值。

所述采樣率自適應(yīng)模塊為采樣率判斷模塊，用來(lái)判斷測(cè)試電子式電流互感器的實(shí)際采樣率。

目前，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，電子式互感器采用的采樣率為10khz或者50khz，因此，如圖5所示，本實(shí)施例中所述的采樣率自適應(yīng)模塊判斷測(cè)試電子式電流互感器實(shí)際采樣率的具體判斷過(guò)程為：

當(dāng)接收到第一點(diǎn)的數(shù)據(jù)后，開(kāi)始計(jì)時(shí)；

自測(cè)試開(kāi)始后第一次接收到數(shù)據(jù)的時(shí)刻，開(kāi)始計(jì)時(shí)；

在20us點(diǎn)若接收到數(shù)據(jù)，則判定采樣率為50khz采樣率，采樣率判斷過(guò)程結(jié)束；

若未在20us點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)，則在40us點(diǎn)再次進(jìn)行判斷，若接收到數(shù)據(jù)，則說(shuō)明前一次發(fā)生了丟幀，判定采樣率為50khz，采樣率判斷過(guò)程結(jié)束；

若未在40us點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)，則判定為采樣率為10khz，采樣率判斷過(guò)程結(jié)束。

本實(shí)施例的方案，通過(guò)采樣率自適應(yīng)模塊測(cè)量測(cè)試電子式電流互感器采樣值報(bào)文的到達(dá)時(shí)間，自適應(yīng)10khz及50khz采樣率數(shù)據(jù)輸入，合并單元模塊根據(jù)采樣率，完成采樣值報(bào)文的解析；當(dāng)將本發(fā)明應(yīng)用到upfc系統(tǒng)中時(shí)，結(jié)合upfc系統(tǒng)電流互感器現(xiàn)場(chǎng)一次通流試驗(yàn)，依托標(biāo)準(zhǔn)電流互感器作為基準(zhǔn)，進(jìn)行高精度模擬量采集，通過(guò)測(cè)量高精度低溫度系數(shù)的無(wú)感電阻上的電壓實(shí)現(xiàn)i/v精密轉(zhuǎn)換，從0開(kāi)始逐漸升高一次側(cè)通入電流至額定值，在不同比率點(diǎn)計(jì)算upfc交直流電子式互感器相對(duì)誤差，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確度校驗(yàn)。

實(shí)施例二

本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于：

如圖4所示，所述的一種電子式電流互感器性能試驗(yàn)系統(tǒng)，還包括電磁式電流互感器和延時(shí)補(bǔ)償模塊；

所述電磁式電流互感器的一次側(cè)與測(cè)試電子式電流互感器的一次側(cè)串聯(lián)；所述電磁式電流互感器和測(cè)試電子式電流互感器的輸出端分別時(shí)延補(bǔ)償模塊的輸入端相連；

所述電磁式電流互感器設(shè)有同步信號(hào)接入口，用于接入同步信號(hào)；

延時(shí)補(bǔ)償模塊將接收到的測(cè)試電子式電流互感器輸出的采樣值報(bào)文的時(shí)間與電磁式電流互感器輸出的實(shí)時(shí)模擬量的時(shí)間進(jìn)行比較，測(cè)試電子式電流互感器報(bào)文相對(duì)電磁式電流互感器輸出的模擬量的采樣延時(shí)量δt，作為使用該電子式電流互感器的延時(shí)補(bǔ)償，當(dāng)使用測(cè)試電子式電流互感器測(cè)得的數(shù)據(jù)時(shí)，其時(shí)間戳需要向前補(bǔ)償δt。

本實(shí)施例中的采樣延時(shí)量的獲取過(guò)程中：電磁式電流互感器被看作是無(wú)延時(shí)的，收到同步信號(hào)時(shí)，電磁式電流互感器的模擬量輸出是即時(shí)的，電子式電流互感器的延時(shí)為采樣延時(shí)，作為upfc保護(hù)的延時(shí)補(bǔ)償量。

綜上所述：

(1)本實(shí)施例的方案通過(guò)采樣率自適應(yīng)模塊測(cè)量測(cè)試電子式電流互感器采樣值報(bào)文的到達(dá)時(shí)間，自適應(yīng)10khz及50khz采樣率數(shù)據(jù)輸入，合并單元模塊根據(jù)采樣率，完成采樣值報(bào)文的解析；當(dāng)將本發(fā)明應(yīng)用到upfc系統(tǒng)中時(shí)，結(jié)合upfc系統(tǒng)電流互感器現(xiàn)場(chǎng)一次通流試驗(yàn)，依托標(biāo)準(zhǔn)電流互感器作為基準(zhǔn)，進(jìn)行高精度模擬量采集，通過(guò)測(cè)量高精度低溫度系數(shù)的無(wú)感電阻上的電壓實(shí)現(xiàn)i/v精密轉(zhuǎn)換，從0開(kāi)始逐漸升高一次側(cè)通入電流至額定值，在不同比率點(diǎn)計(jì)算upfc交直流電子式互感器相對(duì)誤差，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確度校驗(yàn)；通過(guò)同時(shí)接入混合采樣的電磁式電流互感器和測(cè)試電子式電流互感器采樣回路，以電磁式電流互感器為基準(zhǔn)，完成混合采樣差動(dòng)回路延時(shí)測(cè)試，用于upfc保護(hù)中的延時(shí)補(bǔ)償。

(2)本實(shí)施例的方案將準(zhǔn)確度校驗(yàn)和延時(shí)測(cè)量接入同一回路，逐步升高一次側(cè)電流，減少了重復(fù)接線，方便了現(xiàn)場(chǎng)管理，提高了測(cè)試效率。

實(shí)施例三

一種電子式電流互感器性能試驗(yàn)方法，包括以下步驟：

(1)向標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、測(cè)試電子式電流互感器輸入同步信號(hào)；

(2)測(cè)試電子式電流互感器輸出采樣值報(bào)文至采樣率自適應(yīng)模塊，采樣率自適應(yīng)模塊判斷出采樣率后，將該采樣率和接收到的采樣值報(bào)文發(fā)送給合并單元模塊；標(biāo)準(zhǔn)電流互感器輸出采樣值報(bào)文至合并單元模塊；

(3)合并單元模塊根據(jù)接收到的采樣率，將測(cè)試電子式電流互感器輸出的采樣值報(bào)文與標(biāo)準(zhǔn)電流互感器輸出的采樣值報(bào)文進(jìn)行比較，以標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的測(cè)量值為標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)試測(cè)試電子式電流互感器的精度進(jìn)行校驗(yàn)。

優(yōu)選地，所述的一種電子式電流互感器性能試驗(yàn)方法，還包括：

(4)向測(cè)試電子式電流互感器和電磁式電流互感器輸入同步信號(hào)；

(5)電磁式電流互感器輸出模擬量到延時(shí)補(bǔ)償模塊，測(cè)試電子式電流互感器輸出采樣值報(bào)文至延時(shí)補(bǔ)償模塊；

(6)延時(shí)補(bǔ)償模塊將接收到的測(cè)試電子式電流互感器輸出的采樣值報(bào)文的時(shí)間與電磁式電流互感器輸出的模擬量的時(shí)間進(jìn)行比較，測(cè)試電子式電流互感器報(bào)文相對(duì)電磁式電流互感器輸出的模擬量的采樣延時(shí)量δt，作為使用時(shí)的延時(shí)補(bǔ)償，當(dāng)使用測(cè)試電子式電流互感器測(cè)得的數(shù)據(jù)時(shí)，其時(shí)間戳需要向前補(bǔ)償δt。

優(yōu)選地，所述一種電子式電流互感器性能試驗(yàn)方法，還包括步驟(7)：改變一次側(cè)通入電流(一次側(cè)通入電流從0開(kāi)始到額定電流)，在擬定的比率點(diǎn)記錄測(cè)試電子式電流互感器的精度和測(cè)試電子式電流互感器的采樣延時(shí)量δt。

其中，所述向標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、測(cè)試電子式電流互感器輸入的同步信號(hào)與電磁式電流互感器輸入的同步信號(hào)由同一個(gè)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生，使得標(biāo)準(zhǔn)電流互感器、測(cè)試電子式電流互感器和電磁式電流互感器同步。

優(yōu)選地，所述采樣率自適應(yīng)模塊判斷測(cè)試電子式電流互感器實(shí)際采樣率的具體判斷過(guò)程為：

自測(cè)試開(kāi)始后第一次接收到數(shù)據(jù)的時(shí)刻，開(kāi)始計(jì)時(shí)；

在20us點(diǎn)若接收到數(shù)據(jù)，則判定采樣率為50khz采樣率，采樣率判斷過(guò)程結(jié)束；

若未在20us點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)，則在40us點(diǎn)再次進(jìn)行判斷，若接收到數(shù)據(jù)，則說(shuō)明前一次發(fā)生了丟幀，判定采樣率為50khz，采樣率判斷過(guò)程結(jié)束；

若未在40us點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)，則判定為采樣率為10khz，采樣率判斷過(guò)程結(jié)束。

本實(shí)施例中的試驗(yàn)方法可以基于實(shí)施例一或?qū)嵤├械脑囼?yàn)裝置實(shí)現(xiàn)。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。