一种直流电流互感器飞点闭环测试装置及方法转让专利
申请号 : CN202111187364.1
文献号 : CN113625216B
文献日 : 2022-03-11
发明人 : 周仕豪 , 熊华强 , 汤汉松 , 万勇 , 钟逸铭 , 卢东斌
申请人 : 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 , 国家电网有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种直流电流互感器飞点闭环测试方法,其特征在于,包括:步骤S1:求取白噪声,在无任何外加信号的情况下,读取直流电流互感器的数字信号并求取一个校验周期内的瞬时最大电流值imax;
步骤S2:根据获取的闭环测试仪输出的小电压信号,控制线性功率放大器输出电流波形并传输至数字标准器和直流电流互感器中,并将所述数字标准器产生的电流标准数字值传输至闭环测试仪;
步骤S3:基于直流电流互感器的采样速率,对直流电流互感器输出的电流数字值进行离散值微分计算,使得到电流微分值,并在直流电流互感器中的电流系数发生改变时,判断所述电流微分值是否大于两倍的预设误差限值且所述电流微分值是否大于瞬时最大电流值inmax,其中,所述预设误差限值为直流电流互感器的标准规定值;
步骤S4:若所述电流微分值大于两倍的预设误差限值且所述电流微分值大于瞬时最大电流值inmax,则与所述电流微分值对应的采样点为系数突变点;
步骤S5:闭环测试仪根据所述系数突变点的电流值,生成多点阶跃波形,计算多点阶跃波形中的最大过冲值,并判断每一阶跃波形中的最大过冲值是否大于最大过冲限值,若多点阶跃波形中的最大过冲值大于电流最大过冲限值,则直流电流互感器存在异常飞点现象;
步骤S6:对每一个趋稳后的直流电流值进行一个完整计算周期的瞬时值误差计算,并基于瞬时误差值判断直流电流互感器是否存在异常飞点现象,其中,所述瞬时误差值为直流电流互感器瞬时的电流数字值与同时刻的数字标准器的电流标准数字值的差值。
2.根据权利要求1所述的一种直流电流互感器飞点闭环测试方法,其特征在于,所述数字标准器产生的某一采样点的电流标准数字值通过串行光纤传输至闭环测试仪中。
3.根据权利要求1所述的一种直流电流互感器飞点闭环测试方法,其特征在于,计算所述电流微分值的表达式为:id=in+1‑in,式中,in、in+1分别为第n点的电流值和第n+1点的电流值,id为电流微分值。
4.根据权利要求1所述的一种直流电流互感器飞点闭环测试方法,其特征在于,在步骤S6中,所述对每一个趋稳后的直流电流值进行一个完整计算周期的瞬时值误差计算,并基于瞬时误差值判断直流电流互感器是否存在异常飞点现象包括:对数字标准器产生的电流标准数字值与直流电流互感器输出的电流数字值进行同步处理,基于直流电流互感器的到达时间以及额定延时对数字标准器产生的电流标准数字值进行插值计算,使得到与直流电流互感器到达同时刻的数字标准器的电流标准数字值;
判断直流电流互感器瞬时的电流数字值与同时刻的数字标准器的电流标准数字值的差值是否大于四倍的预设误差限值且直流电流互感器瞬时的电流数字值与同时刻的数字标准器的电流标准数字值的差值是否大于瞬时最大电流值inmax;
若直流电流互感器瞬时的电流数字值与同时刻的数字标准器的电流标准数字值的差值大于四倍的预设误差限值且直流电流互感器瞬时的电流数字值与同时刻的数字标准器的电流标准数字值的差值大于瞬时最大电流值inmax,则直流电流互感器存在异常飞点现象。
5.一种采用权利要求1所述的飞点闭环测试方法的直流电流互感器飞点闭环测试装置,其特征在于,包括闭环测试仪、线性功率放大器、数字标准器、直流电流互感器以及合并单元;
其中,所述闭环测试仪与所述线性功率放大器连接,所述闭环测试仪用于对所述线性功率放大器施加电流输出控制信号;
所述数字标准器与所述线性功率放大器连接,所述数字标准器用于将所述线性功率放大器输出的电流值通过AD转换为第一数字信号,并以光纤通信方式传输至所述闭环测试仪;
所述直流电流互感器与所述数字标准器串接,所述直流电流互感器通过合并单元输出第二数字信号传输至闭环测试仪。
说明书 :
一种直流电流互感器飞点闭环测试装置及方法
技术领域
背景技术
关系到直流输电系统的安全稳定运行。目前国内在换流站运行的直流电流互感器还都是以
国外设备为主,主要是采用Faraday磁光效应原理。但在现场运行过程中,直流电流互感器
多次出现突然大数的飞点现象,严重影响了换流站的安全运行。通过现场技术分析得出
Faraday磁光效应的纯直流电流互感器在开环工作模式下精度需要通过动态调节,在每个
电流下其修正系数存在差异,而当电流突变或在修正算法切换点附近震荡时会导致异常修
正而出现飞点现象。
象进行检测的问题。
发明内容
率放大器连接,所述闭环测试仪用于对所述线性功率放大器施加电流输出控制信号;所述
数字标准器与所述线性功率放大器连接,所述数字标准器用于将所述线性功率放大器输出
的电流值通过AD转换为第一数字信号,并以光纤通信方式送至所述闭环测试仪;所述直流
电流互感器与所述数字标准器串接,所述直流电流互感器通过合并单元输出第二数字信号
传输至闭环测试仪。
的瞬时最大电流值inmax;步骤S2:根据获取的闭环测试仪输出的小电压信号,控制线性功率
放大器输出电流波形并传输至数字标准器和直流电流互感器中,并将所述数字标准器产生
的电流标准数字值传输至闭环测试仪;步骤S3:基于直流电流互感器的采样速率,对直流电
流互感器输出的电流数字值进行离散值微分计算,使得到电流微分值,并在直流电流互感
器中的电流系数发生改变时,判断所述电流微分值是否大于两倍的预设误差限值且所述电
流微分值是否大于瞬时最大电流值inmax,其中,所述预设误差限值为直流电流互感器的标
准规定值;步骤S4:若所述电流微分值大于两倍的预设误差限值且所述电流微分值大于瞬
时最大电流值inmax,则与所述电流微分值对应的采样点为系数突变点;步骤S5:闭环测试仪
根据所述系数突变点的电流值,生成多点阶跃波形,计算多点阶跃波形中的最大过冲值,并
判断每一阶跃波形中的最大过冲值是否大于最大过冲限值,若多点阶跃波形中的最大过冲
值大于电流最大过冲限值,则直流电流互感器存在异常飞点现象;步骤S6:对每一个趋稳后
的直流电流值进行一个完整计算周期的瞬时值误差计算,并基于瞬时误差值判断直流电流
互感器是否存在异常飞点现象,其中,所述瞬时误差值为直流电流互感器瞬时的电流数字
值与同时刻的数字标准器的电流标准数字值的差值。
异常飞点现象包括:对数字标准器产生的电流标准数字值与直流电流互感器输出的电流值
进行同步处理,基于直流电流互感器的到达时间以及额定延时对数字标准器产生的电流标
准数字值进行插值计算,使得到与直流电流互感器到达同时刻的数字标准器的电流标准数
字值;判断直流电流互感器瞬时的电流数字值与同时刻的数字标准器的电流标准数字值的
差值是否大于四倍的预设误差限值且直流电流互感器瞬时的电流数字值与同时刻的数字
标准器的电流标准数字值的差值是否大于瞬时最大电流值inmax;若直流电流互感器瞬时的
电流数字值与同时刻的数字标准器的电流标准数字值的差值大于四倍的预设误差限值且
直流电流互感器瞬时的电流数字值与同时刻的数字标准器的电流标准数字值的差值大于
瞬时最大电流值inmax,则直流电流互感器存在异常飞点现象。
再根据突变点的反馈给直流阶跃源施加多个阶跃信号从而测试在直流电流互感器进行系
数切换时是否存在飞点现象,能够有效地提高测试结果的准确度。
附图说明
域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附
图。
具体实施方式
本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员
在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
准数字值传输至闭环测试仪;
变时,判断所述电流微分值是否大于两倍的预设误差限值且所述电流微分值是否大于瞬时
最大电流值inmax,其中,所述预设误差限值为直流电流互感器的标准规定值;
值,若多点阶跃波形中的最大过冲值大于电流最大过冲限值,则直流电流互感器存在异常
飞点现象;
值为直流电流互感器瞬时的电流数字值与同时刻的数字标准器的电流标准数字值的差值。
流阶跃源施加多个阶跃信号从而测试直流电流互感器是否存在系数切换时的飞点现象。
至闭环测试仪,数字标准器与直流电流互感器串接,直流电流互感器通过合并单元输出数
字信号接至闭环测试仪。其中,合并单元用于接收多个直流电流互感器的数字信号,并将多
个数字信号整合后输出。
波形生成与误差计算。
对直流电流互感器采样值的影响。
读取直流电流互感器的数字信号并求取一个校验周期内(200ms)的瞬时最大电流。此时的
采样值点为系数突变点。
为200ms,考虑电流源的趋稳时间将阶跃电流“平”时间定为300ms。然后再从第一个突变点
阶跃至第二个突变点,依次类推,直至1.2倍额定电流时为止。
跃过程算法即先期求取阶跃初值与阶跃终值,以阶跃过程作为阶跃过冲的计算依据,消除
由于非“0”阶跃带来的计算误差。当直流电流互感器的阶跃波形中的最大过冲值大于电流
最大过冲限值时,即认为直流电流互感器产生了飞点。
达同时刻的电流标准数字值。
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;
而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和
范围。