專利名稱：互感器暫態(tài)特性檢測用溯源信號(hào)的參數(shù)估計(jì)方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種互感器暫態(tài)特性檢測用溯源信號(hào)的參數(shù)估計(jì)方法及其裝置。
背景技術(shù)：
在我國，能源資源與消費(fèi)中心逆向分布的特點(diǎn)決定了電網(wǎng)必然采用大容量、遠(yuǎn)距離、高電壓等級(jí)輸電的發(fā)展戰(zhàn)略，逐步構(gòu)建強(qiáng)交流、強(qiáng)直流相互補(bǔ)充、相互支撐的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)。隨著輸電電壓等級(jí)的提高，系統(tǒng)容量不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)在安全穩(wěn)定運(yùn)行方面面臨的挑戰(zhàn)十分突出。繼電保護(hù)作為保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的主要措施，其動(dòng)作性能均受到為其提供系統(tǒng)電流信息的電流互感器的影響，其中電流互感器暫態(tài)特性是主要影響因素之一。這是因?yàn)椋^電保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)在電網(wǎng)發(fā)生事故后一個(gè)工頻周期(20ms)內(nèi)動(dòng)作，這就要求保護(hù)用電流互感器的響應(yīng)時(shí)間不大于5ms，然而500kV電網(wǎng)的一次系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)約為80 150ms，IOOOkV電網(wǎng)的一次系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)約為120 210ms，如果電流互感器的暫態(tài)特性不好，則有可能造成繼電保護(hù)的誤動(dòng)或拒動(dòng)，威脅系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。由此可見，開展電流互感器的暫態(tài)特性研究、提高其暫態(tài)性能具有重要意義，這其中的一項(xiàng)重要工作就是進(jìn)行電流互感器的暫態(tài)特性檢測。有關(guān)這方面的文獻(xiàn)報(bào)道例如申請(qǐng)?zhí)枮?00810047720. 8的名為特高壓電流互感器暫態(tài)特性試驗(yàn)裝置的發(fā)明專利，公開了一種特高壓電流互感器暫態(tài)特性試驗(yàn)裝置。在暫態(tài)電流互感器的環(huán)形線圈上按圓周均勻分布方式分別繞制交流等安匝母線繞組和脈沖直流等安匝母線繞組，兩個(gè)繞組的匝數(shù)相等，兩個(gè)繞組使用共同的去耦阻抗，交流等安匝母線回路經(jīng)過開關(guān)與一臺(tái)大容量降壓變壓器輸出端連接并組成交流等安匝回路，直流等安匝母線繞組經(jīng)過開關(guān)、電抗器和電阻器與一臺(tái)或兩臺(tái)充有高電壓的電容器連接并組成直流等安匝回路。放電的時(shí)序由測量與控制裝置操作，兩個(gè)回路聯(lián)合放電時(shí)在被試暫態(tài)電流互感器的環(huán)形鐵芯上可以得到需要的暫態(tài)試驗(yàn)電流。然而，上述專利并沒有涉及到互感器暫態(tài)特性檢測用溯源信號(hào)的參數(shù)估計(jì)或評(píng)估方法，而這方面技術(shù)尚未有公開文獻(xiàn)披露。目前的國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中，只有“GB16847-1997保護(hù)用電流互感器暫態(tài)特性技術(shù)要求”中涉及到了互感器暫態(tài)特性檢測，但其對(duì)暫態(tài)電流參數(shù)只規(guī)定了一次時(shí)間常數(shù)的計(jì)算方法，而沒有對(duì)暫態(tài)電流幅值的計(jì)算做出規(guī)定。有鑒于此，有必要提供一種能夠準(zhǔn)確計(jì)算暫態(tài)電流的時(shí)間常數(shù)和幅值的參數(shù)估計(jì)方法及其實(shí)現(xiàn)裝置、為電流互感器暫態(tài)特性的準(zhǔn)確檢測提供依據(jù)，滿足工業(yè)應(yīng)用需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是利用一種互感器暫態(tài)特性檢測用溯源信號(hào)的參數(shù)估計(jì)方法及其裝置，準(zhǔn)確計(jì)算出暫態(tài)電流的時(shí)間常數(shù)和幅值，克服現(xiàn)有方法無法得到暫態(tài)電流幅值的不足，為電流互感器暫態(tài)特性的準(zhǔn)確檢測提供依據(jù)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種互感器暫態(tài)特性檢測用溯源信號(hào)的參數(shù)估計(jì)裝置，由待檢測電流互感器、與之串聯(lián)的同軸分流器、接于待檢測電流互感器與同軸分流器輸出側(cè)的數(shù)據(jù)處理裝置組成，所述數(shù)據(jù)處理裝置包括信號(hào)處理單元和計(jì)算單元，其特征在于
所述待檢測電流互感器的輸出側(cè)為數(shù)據(jù)處理裝置提供測量信號(hào)；所述同軸分流器的輸出側(cè)為數(shù)據(jù)處理裝置提供溯源信號(hào)；所述數(shù)據(jù)處理裝置接收來自待檢測電流互感器輸出側(cè)的測量信號(hào)和同軸分流器輸出側(cè)的溯源信號(hào)，計(jì)算出暫態(tài)電流的幅值與時(shí)間常數(shù)、瞬時(shí)誤差電流和峰值瞬時(shí)總誤差，為互感器暫態(tài)特性檢測提供依據(jù)。如上所述的互感器暫態(tài)特性檢測用溯源信號(hào)的參數(shù)估計(jì)裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理單元分別從待測電流互感器與同軸分流器的輸出側(cè)實(shí)時(shí)獲得暫態(tài)電流的測量信號(hào)與溯源信號(hào)，并在對(duì)其進(jìn)行放大、整形后，將其輸入計(jì)算單元；計(jì)算單元對(duì)輸入其中的溯源信號(hào)進(jìn)行去噪、對(duì)數(shù)變換、最小二乘、指數(shù)變換處理后獲得暫態(tài)電流的幅值與時(shí)間常數(shù)，再結(jié)合輸入其中的測量信號(hào)計(jì)算出瞬時(shí)誤差電流和峰值瞬時(shí)總誤差。本發(fā)明還提供一種互感器暫態(tài)特性檢測用溯源信號(hào)的參數(shù)估計(jì)方法，采用如上所述的裝置，所述參數(shù)估計(jì)方法包括以下步驟
步驟1，數(shù)據(jù)處理裝置的信號(hào)處理單元分別從待測電流互感器與同軸分流器的輸出側(cè)實(shí)時(shí)獲得暫態(tài)電流的測量信號(hào)與溯源信號(hào)，并在對(duì)其進(jìn)行放大、整形后，將其輸入計(jì)算單元；
步驟2，計(jì)算單元對(duì)輸入其中的溯源信號(hào)進(jìn)行去噪、對(duì)數(shù)變換、最小二乘、指數(shù)變換處理后獲得暫態(tài)電流的幅值與時(shí)間常數(shù)，再結(jié)合輸入其中的測量信號(hào)計(jì)算出瞬時(shí)誤差電流和峰值瞬時(shí)總誤差。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的互感器暫態(tài)特性檢測用溯源信號(hào)的參數(shù)估計(jì)方法及其裝置，可準(zhǔn)確計(jì)算出暫態(tài)電流的時(shí)間常數(shù)和幅值，克服現(xiàn)有方法無法得到暫態(tài)電流幅值的不足，為電流互感器暫態(tài)特性的檢測提供依據(jù)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例互感器暫態(tài)特性檢測用溯源信號(hào)的參數(shù)估計(jì)方法及其裝置的總體框圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算單元中的暫態(tài)電流幅值與時(shí)間常數(shù)的求解框圖。
具體實(shí)施例方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣在本申請(qǐng)所列權(quán)利要求書限定范圍之內(nèi)。本發(fā)明的工作原理是流過電流互感器的暫態(tài)電流通常用公式(1)表示
權(quán)利要求
1.一種互感器暫態(tài)特性檢測用溯源信號(hào)的參數(shù)估計(jì)裝置，由待檢測電流互感器、與之串聯(lián)的同軸分流器、接于待檢測電流互感器與同軸分流器輸出側(cè)的數(shù)據(jù)處理裝置組成，所述數(shù)據(jù)處理裝置包括信號(hào)處理單元和計(jì)算單元，其特征在于所述待檢測電流互感器的輸出側(cè)為數(shù)據(jù)處理裝置提供測量信號(hào)；所述同軸分流器的輸出側(cè)為數(shù)據(jù)處理裝置提供溯源信號(hào)；所述數(shù)據(jù)處理裝置接收來自待檢測電流互感器輸出側(cè)的測量信號(hào)和同軸分流器輸出側(cè)的溯源信號(hào)，計(jì)算出暫態(tài)電流的幅值與時(shí)間常數(shù)、瞬時(shí)誤差電流和峰值瞬時(shí)總誤差，為互感器暫態(tài)特性檢測提供依據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互感器暫態(tài)特性檢測用溯源信號(hào)的參數(shù)估計(jì)裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理單元分別從待測電流互感器與同軸分流器的輸出側(cè)實(shí)時(shí)獲得暫態(tài)電流的測量信號(hào)與溯源信號(hào)，并在對(duì)其進(jìn)行放大、整形后，將其輸入計(jì)算單元；計(jì)算單元對(duì)輸入其中的溯源信號(hào)進(jìn)行去噪、對(duì)數(shù)變換、最小二乘、指數(shù)變換處理后獲得暫態(tài)電流的幅值與時(shí)間常數(shù)，再結(jié)合輸入其中的測量信號(hào)計(jì)算出瞬時(shí)誤差電流和峰值瞬時(shí)總誤差。
3.—種互感器暫態(tài)特性檢測用溯源信號(hào)的參數(shù)估計(jì)方法，采用如權(quán)利要求1所述的裝置，所述參數(shù)估計(jì)方法包括以下步驟步驟1，數(shù)據(jù)處理裝置的信號(hào)處理單元分別從待測電流互感器與同軸分流器的輸出側(cè)實(shí)時(shí)獲得暫態(tài)電流的測量信號(hào)與溯源信號(hào)，并在對(duì)其進(jìn)行放大、整形后，將其輸入計(jì)算單元；步驟2，計(jì)算單元對(duì)輸入其中的溯源信號(hào)進(jìn)行去噪、對(duì)數(shù)變換、最小二乘、指數(shù)變換處理后獲得暫態(tài)電流的幅值與時(shí)間常數(shù)，再結(jié)合輸入其中的測量信號(hào)計(jì)算出瞬時(shí)誤差電流和峰值瞬時(shí)總誤差。
全文摘要
本發(fā)明提供一種互感器暫態(tài)特性檢測用溯源信號(hào)的參數(shù)估計(jì)方法及其裝置，所述裝置包含待檢測電流互感器、與之串聯(lián)的同軸分流器，接于待檢測電流互感器與同軸分流器輸出側(cè)的數(shù)據(jù)處理裝置，數(shù)據(jù)處理裝置包括信號(hào)處理單元與計(jì)算單元；信號(hào)處理單元分別從待檢測電流互感器與同軸分流器的輸出側(cè)實(shí)時(shí)獲得暫態(tài)電流的測量信號(hào)與溯源信號(hào)，并在對(duì)其進(jìn)行放大、整形后，將其輸入計(jì)算單元；計(jì)算單元對(duì)輸入其中的溯源信號(hào)進(jìn)行去噪、對(duì)數(shù)變換、最小二乘、指數(shù)變換處理后獲得暫態(tài)電流的幅值與時(shí)間常數(shù)，再結(jié)合輸入其中的測量信號(hào)計(jì)算出暫態(tài)電流的誤差指標(biāo)。本發(fā)明提供的溯源信號(hào)參數(shù)估計(jì)方法及其裝置，可獲得暫態(tài)電流的準(zhǔn)確參數(shù)，為互感器暫態(tài)特性檢測提供依據(jù)。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102565581SQ201110446279
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者余春雨, 馮宇, 吳士普, 李璿, 毛安瀾, 汪本進(jìn), 王曉琪, 王玲, 費(fèi)燁, 陳心佳, 陳曉明 申請(qǐng)人:國網(wǎng)電力科學(xué)研究院