電子式電流互感器暫態(tài)特性分析系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種電子式電流互感器暫態(tài)特性分析系統(tǒng)，包括暫態(tài)仿真信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)、被校驗(yàn)電子式電流互感器、標(biāo)準(zhǔn)電流互感器和暫態(tài)特性校驗(yàn)系統(tǒng)。暫態(tài)特性校驗(yàn)系統(tǒng)包括依次電連接的響應(yīng)信號(hào)采集單元、響應(yīng)信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換單元和響應(yīng)信號(hào)校驗(yàn)單元。暫態(tài)仿真信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出模擬被校驗(yàn)電子式互感器在實(shí)際使用中的種種故障信號(hào)，這些信號(hào)分別經(jīng)過被校驗(yàn)電子式電流互感器和標(biāo)準(zhǔn)電流互感器響應(yīng)后，輸出為各自的響應(yīng)信號(hào)。被響應(yīng)信號(hào)采集單元采集后，最終經(jīng)過與標(biāo)準(zhǔn)電流互感器輸出值的比較得到校驗(yàn)結(jié)論。上述分析系統(tǒng)利用虛擬技術(shù)建模實(shí)現(xiàn)對(duì)任意電子式電流互感器暫態(tài)特性校驗(yàn)的目的，為電子式電流互感器的傳變特性及其繼電保護(hù)的影響研究提供重大理論意義。
【專利說明】
電子式電流互感器暫態(tài)特性分析系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及智能變電站技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電子式電流互感器暫態(tài)特性分析系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]順應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)向超高壓、遠(yuǎn)距離、大容量的方向發(fā)展，近年來，電子式互感器以其數(shù)字化輸出和適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化接線等明顯優(yōu)勢滿足電力系統(tǒng)對(duì)設(shè)備小型化、智能化、安全性好、可靠性高和優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要，在數(shù)字化變電站中發(fā)揮越來越重要的作用。
[0003]在實(shí)際使用中，電子式互感器的暫態(tài)特性與其繼電保護(hù)性能相關(guān)，但國內(nèi)對(duì)電子式互感器暫態(tài)特性的研究不夠深入細(xì)致，大部分是直接根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)驗(yàn)波形來做出初略的結(jié)論，而不能從理論上分析其暫態(tài)特性。目前，目前各種電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真軟件如RTDS都缺少電子式互感器的模型。
[0004]藉此，很有必要對(duì)電子式互感器的暫態(tài)特性進(jìn)行建模，得出電子式互感器在不同頻帶內(nèi)的傳遍特性結(jié)論，這不僅對(duì)電子式互感器本身的發(fā)展有指導(dǎo)性作用，也能為分析電子式互感器對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的影響提供重大的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例中提供了一種電子式電流互感器暫態(tài)特性分析系統(tǒng)，建立了電子式互感器的暫態(tài)特性測試的模型，為分析其對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的動(dòng)作的優(yōu)劣提供直接的理論依據(jù)。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型實(shí)施例公開了如下技術(shù)方案:
[0007]—種電子式電流互感器暫態(tài)特性分析系統(tǒng)，包括暫態(tài)仿真信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)、被校驗(yàn)電子式電流互感器、標(biāo)準(zhǔn)電流互感器和暫態(tài)特性校驗(yàn)系統(tǒng);所述暫態(tài)仿真信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)與所述被校驗(yàn)電子式電流互感器和標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的輸入端均電連接；
[0008]所述暫態(tài)特性校驗(yàn)系統(tǒng)包括依次電連接的響應(yīng)信號(hào)采集單元、響應(yīng)信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換單元和響應(yīng)信號(hào)校驗(yàn)單元;所述響應(yīng)信號(hào)采集單元與所述被校驗(yàn)電子式電流互感器和標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的輸出端均電連接。
[0009]優(yōu)選的，在上述電子式電流互感器暫態(tài)特性分析系統(tǒng)中，還包括暫態(tài)仿真信號(hào)功率放大單元。
[0010]優(yōu)選的，在上述電子式電流互感器暫態(tài)特性分析系統(tǒng)中，所述被校驗(yàn)電子式電流互感器為羅氏線圈電流互感器，所述響應(yīng)信號(hào)采集單元為傳感頭。
[0011]優(yōu)選的，在上述電子式電流互感器暫態(tài)特性分析系統(tǒng)中，所述被校驗(yàn)電子式電流互感器為全光纖電子式電流互感器或低功率線圈電子式電流互感器，所述響應(yīng)信號(hào)采集單元為響應(yīng)信號(hào)合并單元。
[0012]由以上技術(shù)方案可見，本實(shí)用新型提供的一種電子式電流互感器暫態(tài)特性分析系統(tǒng)，是利用虛擬技術(shù)建模實(shí)現(xiàn)對(duì)任意的電子式電流互感器的暫態(tài)特性校驗(yàn)的目的。暫態(tài)仿真信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)可以發(fā)出模擬被校驗(yàn)電子式互感器在實(shí)際使用中的種種故障信號(hào)，包括工頻信號(hào)、高頻信號(hào)、諧波信號(hào)等。這些電流信號(hào)分別經(jīng)過被校驗(yàn)電子式電流互感器和標(biāo)準(zhǔn)電流互感器相應(yīng)后，輸出為各自的響應(yīng)信號(hào)，被響應(yīng)信號(hào)采集單元采集后，根據(jù)被校驗(yàn)電子式電流互感器的類型，經(jīng)過響應(yīng)信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換單元的轉(zhuǎn)化后，最終經(jīng)過與標(biāo)準(zhǔn)電流互感器輸出值的比較得到校驗(yàn)結(jié)論，為電子式電流互感器的傳變特性及其對(duì)繼電保護(hù)的影響研究提供重大的理論意義。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電子式電流互感器暫態(tài)特性分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]其中:
[0016]1-暫態(tài)仿真信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)；2-被校驗(yàn)電子式電流互感器，3-標(biāo)準(zhǔn)電流互感器，401 -響應(yīng)信號(hào)采集單元，402-響應(yīng)信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換單元，403-響應(yīng)信號(hào)校驗(yàn)單元，5-暫態(tài)仿真信號(hào)功率放大單元。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0018]參見圖1，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電子式電流互感器暫態(tài)特性分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，包括暫態(tài)仿真信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)1、被校驗(yàn)電子式電流互感器2、標(biāo)準(zhǔn)電流互感器3和暫態(tài)特性校驗(yàn)系統(tǒng)。其中被校驗(yàn)電子式電流互感器是實(shí)體的，標(biāo)準(zhǔn)電流互感器是虛擬的，而且標(biāo)準(zhǔn)電流互感器3的參數(shù)可以設(shè)置，在校驗(yàn)開始前，設(shè)置成與當(dāng)前被校驗(yàn)的相同的參數(shù)。所述暫態(tài)仿真信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)I與所述被校驗(yàn)電子式電流互感器2和標(biāo)準(zhǔn)電流互感器3的輸入端均電連接。所述暫態(tài)特性校驗(yàn)系統(tǒng)包括依次電連接的響應(yīng)信號(hào)采集單元401、響應(yīng)信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換單元402和響應(yīng)信號(hào)校驗(yàn)單元403;所述響應(yīng)信號(hào)采集單元401與所述被校驗(yàn)電子式電流互感器2和標(biāo)準(zhǔn)電流互感器3的輸出端均電連接。
[0019]上述分析系統(tǒng)的工作過程如下:暫態(tài)仿真信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)I可以發(fā)出模擬被校驗(yàn)電子式互感器2在實(shí)際使用中的種種故障信號(hào)，包括工頻信號(hào)、高頻信號(hào)、諧波信號(hào)等。這些電流信號(hào)分別經(jīng)過被校驗(yàn)電子式電流互感器2和標(biāo)準(zhǔn)電流互感器3相應(yīng)后，輸出為各自的響應(yīng)信號(hào)，所謂響應(yīng)信號(hào)是指經(jīng)過互感器后的信號(hào)，不同的互感器對(duì)同一故障信號(hào)響應(yīng)后的響應(yīng)信號(hào)不同，所以被響應(yīng)信號(hào)采集單元401采集后，再根據(jù)被校驗(yàn)電子式電流互感器的類型，經(jīng)過響應(yīng)信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換單元402的轉(zhuǎn)化后，最終經(jīng)過與標(biāo)準(zhǔn)電流互感器3輸出值的比較就能得到校驗(yàn)結(jié)論，這個(gè)校驗(yàn)結(jié)論即為當(dāng)前被校驗(yàn)電子式互感器在不同頻帶內(nèi)的傳遍特性結(jié)論?？梢姡鲜龉ぷ鬟^程，充分模擬了電子式電流互感器的實(shí)際使用場景，利用虛擬數(shù)字技術(shù)建模，可以考查電子式互感器長期運(yùn)行下暫態(tài)時(shí)繼電保護(hù)動(dòng)作的快速性、準(zhǔn)確性和可靠性。通過本實(shí)用新型電子式電流電壓互感器暫態(tài)特性的仿真測試，可以驗(yàn)證以下的經(jīng)驗(yàn)結(jié)論，羅氏線圈電流互感器具有不飽和特性，測量大電流時(shí)精度高，但不能正確傳變衰減直流分量，在測量小電流下準(zhǔn)確度難以保障。低頻率線圈電子式電流互感器穩(wěn)態(tài)測量精度高，但在大電流下存在鐵心飽和問題;全光纖電子式電流互感器具有不飽和特性，能有效傳變直流分量電流及各次諧波，但在小電流測量下會(huì)出現(xiàn)過零點(diǎn)失真現(xiàn)象導(dǎo)致誤差大。
[0020]當(dāng)然，為了使得仿真信號(hào)能夠真實(shí)還原被檢測電子式電流互感器的使用中的故障狀態(tài)，上述分析系統(tǒng)還應(yīng)該還包括暫態(tài)仿真信號(hào)功率放大單元5。其作用是將當(dāng)前暫態(tài)仿真信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出的暫態(tài)仿真信號(hào)放大至所述被校驗(yàn)電子式電流互感器的實(shí)際工作暫態(tài)信號(hào)。這樣放大后的仿真信號(hào)再作為一次電流輸入被校驗(yàn)電子式電流互感器和標(biāo)準(zhǔn)電流互感器3中。
[0021]對(duì)于不同類型的電子式電流互感器，響應(yīng)信號(hào)的采集方式也不同。當(dāng)被校驗(yàn)電子式電流互感器為羅氏線圈電流互感器，所述響應(yīng)信號(hào)采集單元401為傳感頭。當(dāng)被校驗(yàn)電子式電流互感器為全光纖電子式電流互感器或低功率線圈電子式電流互感器，所述響應(yīng)信號(hào)采集單元401為響應(yīng)信號(hào)合并單元。而且經(jīng)過不同類型的電子式電流互感器響應(yīng)后，輸出的響應(yīng)信號(hào)有的是模擬量輸出、有的是數(shù)字量輸出，而標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的輸出形式為模擬量。因此無論是如何采集的，都必須將將采集的響應(yīng)信號(hào)經(jīng)過響應(yīng)信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換單元402轉(zhuǎn)化成相同的形式，例如，當(dāng)被校驗(yàn)電子式電流互感器為羅氏線圈電流互感器時(shí)，輸出的響應(yīng)信號(hào)可以是數(shù)字量形式，也可以是模擬量形式，那么可以直接用模擬量輸出的響應(yīng)信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的模擬量輸出的響應(yīng)信號(hào)比較，得出校驗(yàn)結(jié)論，也可以用數(shù)字量輸出的羅氏線圈電流互感器的響應(yīng)信號(hào)，再和經(jīng)過響應(yīng)信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換單元將標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的模擬量輸出的響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量信號(hào)相比較。
[0022]通過以上的實(shí)施例的描述，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本實(shí)用新型可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過硬件，但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?；谶@樣的理解，本實(shí)用新型的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施例所述的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:只讀存儲(chǔ)器(R0M)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
[0023]以上所述僅是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
[0024]以上所述僅是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電子式電流互感器暫態(tài)特性分析系統(tǒng)，其特征在于，包括暫態(tài)仿真信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)、被校驗(yàn)電子式電流互感器、標(biāo)準(zhǔn)電流互感器和暫態(tài)特性校驗(yàn)系統(tǒng);所述暫態(tài)仿真信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)與所述被校驗(yàn)電子式電流互感器和標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的輸入端均電連接； 所述暫態(tài)特性校驗(yàn)系統(tǒng)包括依次電連接的響應(yīng)信號(hào)采集單元、響應(yīng)信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換單元和響應(yīng)信號(hào)校驗(yàn)單元;所述響應(yīng)信號(hào)采集單元與所述被校驗(yàn)電子式電流互感器和標(biāo)準(zhǔn)電流互感器的輸出端均電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式電流互感器暫態(tài)特性分析系統(tǒng)，其特征在于，還包括暫態(tài)仿真信號(hào)功率放大單元。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式電流互感器暫態(tài)特性分析系統(tǒng)，其特征在于，所述被校驗(yàn)電子式電流互感器為羅氏線圈電流互感器，所述響應(yīng)信號(hào)采集單元為傳感頭。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子式電流互感器暫態(tài)特性分析系統(tǒng)，其特征在于，所述被校驗(yàn)電子式電流互感器為全光纖電子式電流互感器或低功率線圈電子式電流互感器，所述響應(yīng)信號(hào)采集單元為響應(yīng)信號(hào)合并單元。
【文檔編號(hào)】G01R35/02GK205484760SQ201620044404
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月18日
【發(fā)明人】朱夢夢, 歐陽潤曦, 翟少磊, 曹敏, 羅強(qiáng), 于輝, 沈鑫, 朱全聰, 林聰
【申請(qǐng)人】云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院