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)仿真信號發(fā)射系統(tǒng)、被校驗電子式電流互感器、標準電流互感器和暫態(tài)特性校驗系統(tǒng)。暫態(tài)特性校驗系統(tǒng)包括依次電連接的響應(yīng)信號采集單元、響應(yīng)信號A/D轉(zhuǎn)換單元和響應(yīng)信號校驗單元。暫態(tài)仿真信號發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出模擬被校驗電子式互感器在實際使用中的種種故障信號，這些信號分別經(jīng)過被校驗電子式電流互感器和標準電流互感器響應(yīng)后，輸出為各自的響應(yīng)信號。被響應(yīng)信號采集單元采集后，最終經(jīng)過與標準電流互感器輸出值的比較得到校驗結(jié)論。上述分析系統(tǒng)利用虛擬技術(shù)建模實現(xiàn)對任意電子式電流互感器暫態(tài)特性校驗的目的，為電子式電流互感器的傳變特性及其繼電保護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)濟運行的需要，在數(shù)字化變電站中發(fā)揮越來越重要的作用。
[0003]在實際使用中，電子式互感器的暫態(tài)特性與其繼電保護性能相關(guān)，但國內(nèi)對電子式互感器暫態(tài)特性的研究不夠深入細致，大部分是直接根據(jù)現(xiàn)場的實驗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)的實時仿真軟件如RTDS都缺少電子式互感器的模型。
[0004]藉此，很有必要對電子式互感器的暫態(tài)特性進行建模，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電力系統(tǒng)繼電保護的影響提供重大的理論意義和實際應(yīng)用價值。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型實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，為分析其對電力系統(tǒng)繼電保護的動作的優(yōu)劣提供直接的理論依據(jù)。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型實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)仿真信號發(fā)射系統(tǒng)、被校驗電子式電流互感器、標準電流互感器和暫態(tài)特性校驗系統(tǒng);所述暫態(tài)仿真信號發(fā)射系統(tǒng)與所述被校驗電子式電流互感器和標準電流互感器的輸入端均電連接；
[0008]所述暫態(tài)特性校驗系統(tǒng)包括依次電連接的響應(yīng)信號采集單元、響應(yīng)信號A/D轉(zhuǎn)換單元和響應(yīng)信號校驗單元;所述響應(yīng)信號采集單元與所述被校驗電子式電流互感器和標準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)信號采集單元為響應(yīng)信號合并單元。
[0012]由以上技術(shù)方案可見，本實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)建模實現(xiàn)對任意的電子式電流互感器的暫態(tài)特性校驗的目的。暫態(tài)仿真信號發(fā)射系統(tǒng)可以發(fā)出模擬被校驗電子式互感器在實際使用中的種種故障信號，包括工頻信號、高頻信號、諧波信號等。這些電流信號分別經(jīng)過被校驗電子式電流互感器和標準電流互感器相應(yīng)后，輸出為各自的響應(yīng)信號，被響應(yīng)信號采集單元采集后，根據(jù)被校驗電子式電流互感器的類型，經(jīng)過響應(yīng)信號A/D轉(zhuǎn)換單元的轉(zhuǎn)化后，最終經(jīng)過與標準電流互感器輸出值的比較得到校驗結(jié)論，為電子式電流互感器的傳變特性及其對繼電保護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用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(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，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本實用新型實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)仿真信號發(fā)射系統(tǒng)；2-被校驗電子式電流互感器，3-標準電流互感器，401 -響應(yīng)信號采集單元，402-響應(yīng)信號A/D轉(zhuǎn)換單元，403-響應(yīng)信號校驗單元，5-暫態(tài)仿真信號功率放大單元。
【具體實施方式】
[0017]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當屬于本實用新型保護的范圍。
[0018]參見圖1，為本實用新型實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)仿真信號發(fā)射系統(tǒng)1、被校驗電子式電流互感器2、標準電流互感器3和暫態(tài)特性校驗系統(tǒng)。其中被校驗電子式電流互感器是實體的，標準電流互感器是虛擬的，而且標準電流互感器3的參數(shù)可以設(shè)置，在校驗開始前，設(shè)置成與當前被校驗的相同的參數(shù)。所述暫態(tài)仿真信號發(fā)射系統(tǒng)I與所述被校驗電子式電流互感器2和標準電流互感器3的輸入端均電連接。所述暫態(tài)特性校驗系統(tǒng)包括依次電連接的響應(yīng)信號采集單元401、響應(yīng)信號A/D轉(zhuǎn)換單元402和響應(yīng)信號校驗單元403;所述響應(yīng)信號采集單元401與所述被校驗電子式電流互感器2和標準電流互感器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)仿真信號發(fā)射系統(tǒng)I可以發(fā)出模擬被校驗電子式互感器2在實際使用中的種種故障信號，包括工頻信號、高頻信號、諧波信號等。這些電流信號分別經(jīng)過被校驗電子式電流互感器2和標準電流互感器3相應(yīng)后，輸出為各自的響應(yīng)信號，所謂響應(yīng)信號是指經(jīng)過互感器后的信號，不同的互感器對同一故障信號響應(yīng)后的響應(yīng)信號不同，所以被響應(yīng)信號采集單元401采集后，再根據(jù)被校驗電子式電流互感器的類型，經(jīng)過響應(yīng)信號A/D轉(zhuǎn)換單元402的轉(zhuǎn)化后，最終經(jīng)過與標準電流互感器3輸出值的比較就能得到校驗結(jié)論，這個校驗結(jié)論即為當前被校驗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行下暫態(tài)時繼電保護動作的快速性、準確性和可靠性。通過本實用新型電子式電流電壓互感器暫態(tài)特性的仿真測試，可以驗證以下的經(jīng)驗結(jié)論，羅氏線圈電流互感器具有不飽和特性，測量大電流時精度高，但不能正確傳變衰減直流分量，在測量小電流下準確度難以保障。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出現(xiàn)過零點失真現(xiàn)象導(dǎo)致誤差大。
[0020]當然，為了使得仿真信號能夠真實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)仿真信號功率放大單元5。其作用是將當前暫態(tài)仿真信號發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出的暫態(tài)仿真信號放大至所述被校驗電子式電流互感器的實際工作暫態(tài)信號。這樣放大后的仿真信號再作為一次電流輸入被校驗電子式電流互感器和標準電流互感器3中。
[0021]對于不同類型的電子式電流互感器，響應(yīng)信號的采集方式也不同。當被校驗電子式電流互感器為羅氏線圈電流互感器，所述響應(yīng)信號采集單元401為傳感頭。當被校驗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)信號采集單元401為響應(yīng)信號合并單元。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)信號有的是模擬量輸出、有的是數(shù)字量輸出，而標準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)信號經(jīng)過響應(yīng)信號A/D轉(zhuǎn)換單元402轉(zhuǎn)化成相同的形式，例如，當被校驗電子式電流互感器為羅氏線圈電流互感器時，輸出的響應(yīng)信號可以是數(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)信號與標準電流互感器的模擬量輸出的響應(yīng)信號比較，得出校驗結(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，再和經(jīng)過響應(yīng)信號A/D轉(zhuǎn)換單元將標準電流互感器的模擬量輸出的響應(yīng)信號轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量信號相比較。
[0022]通過以上的實施例的描述，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本實用新型可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)，當然也可以通過硬件，但很多情況下前者是更佳的實施方式?；谶@樣的理解，本實用新型的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本實用新型各個實施例所述的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括:只讀存儲器(R0M)、隨機存取存儲器(RAM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
[0023]以上所述僅是本實用新型的【具體實施方式】，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(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用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
[0024]以上所述僅是本實用新型的【具體實施方式】，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
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)仿真信號發(fā)射系統(tǒng)、被校驗電子式電流互感器、標準電流互感器和暫態(tài)特性校驗系統(tǒng);所述暫態(tài)仿真信號發(fā)射系統(tǒng)與所述被校驗電子式電流互感器和標準電流互感器的輸入端均電連接； 所述暫態(tài)特性校驗系統(tǒng)包括依次電連接的響應(yīng)信號采集單元、響應(yīng)信號A/D轉(zhuǎn)換單元和響應(yīng)信號校驗單元;所述響應(yīng)信號采集單元與所述被校驗電子式電流互感器和標準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)信號采集單元為響應(yīng)信號合并單元。
【文檔編號】G01R35/02GK205484760SQ201620044404
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月18日
【發(fā)明人】朱夢夢, 歐陽潤曦, 翟少磊, 曹敏, 羅強, 于輝, 沈鑫, 朱全聰, 林聰
【申請人】云南電網(wǎng)有限責任公司電力科學(xué)研究院