CN110763899A - 一种电容式电压互感器（cvt）谐波电压测量误差的补偿方法和装置 - Google Patents

一种电容式电压互感器（cvt）谐波电压测量误差的补偿方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110763899A
CN110763899A CN201911011416.2A CN201911011416A CN110763899A CN 110763899 A CN110763899 A CN 110763899A CN 201911011416 A CN201911011416 A CN 201911011416A CN 110763899 A CN110763899 A CN 110763899A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cvt
harmonic
harmonic voltage
compensating
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911011416.2A
Other languages
English (en)
Inventor
于波
张建宇
张海江
陈龙
李莉
茹欣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Atrend High-Tech Inc Co
Original Assignee
Jiangsu Atrend High-Tech Inc Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Atrend High-Tech Inc Co filed Critical Jiangsu Atrend High-Tech Inc Co
Priority to CN201911011416.2A priority Critical patent/CN110763899A/zh
Publication of CN110763899A publication Critical patent/CN110763899A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0084—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring voltage only

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

本发明提供一种电容式电压互感器（CVT）谐波电压测量误差的补偿方法和装置，包括如下步骤：（1）建立CVT等效电路模型：将使用的CVT转化为对应的等效电路模型；（2）计算传递函数：基于CVT等效电路模型，逐级计算各级端口的等效阻抗数值，进而计算得到传递函数，并得到频率特性；（3）补偿测量误差：根据CVT的频率特性，对CVT的谐波测量结果进行相应的补偿。本发明另提供一种电容式电压互感器（CVT）谐波电压测量误差补偿装置，完成上述方法的实现，同时导出补偿后的监测数据。本发明解决了CVT谐波电压测量误差大的问题，提高了CVT谐波电压测量的准确性。

Description

一种电容式电压互感器（CVT）谐波电压测量误差的补偿方法 和装置
技术领域
本发明涉及电力***监测技术领域，具体涉及一种电容式电压互感器（CVT）谐波电压测量误差的补偿方法和装置。
背景技术
电力***中，电压的测量是不可缺少的基本参数测量。电压互感器按工作原理可以分为电磁式和电容式两大类。最早 110~220kV 等级的发电厂升压站和降压变电站的母线，多采用电磁式电压互感器(简称 TV)作为测量电压和功率的设备，但电磁式电压互感器存在先天缺陷，如容易与线路分布电容产生铁磁谐振、只能够作测量电压、功率和发电保护等，虽然经过多次改型，但是事故仍未杜绝。而且随着电力***输电电压的提高，TV 体积越来越大，成本也越来越高。就是在这样的要求下，电容式电压互感器（Capacitor VoltageTransformer 简称 CVT）在上世纪五十年代被研究开发出来了，它建立于原有电容套管电压抽取装置的基础之上，可供 110kV 及以上等级中性点直接接地***电压测量、高频通讯和继电保护使用，在电力***中广泛应用于发电厂升压站和降压变电站的母线上。
目前，高压电网中采用的电容式电压互感器（简称 CVT），在基波电压的测量以及***保护和自动装置的基波信号变换中完全能够满足***的要求。但对于存在谐波分量的***中 CVT 却不能正确反应实际情况，在进行***电能质量谐波的测量时，通过 CVT 变换装置得到的二次侧信号，存在很大的误差。《电能质量公用电网谐波GB/T 14549-1993》的附录D——测量谐波的方法、数据处理及测量仪器（补充件）中讲到：“电容式电压互感器不能用于谐波测量。在谐波电压测量中，对谐波次数或测量精度有较高的需要时，应采用电阻分压器或电容式分压器”。因此，如何通过 CVT 测试掌握正确的电网谐波水平和确切的电压畸变数据，成为电网电能质量监督技术人员所关注的焦点，也是必须解决的首要问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种电容式电压互感器（CVT）谐波电压测量误差的补偿方法和装置，实现CVT谐波电压测量误差的补偿，解决了CVT谐波电压测量误差大的问题，提高了CVT谐波电压测量的准确性。
本发明采用的技术方案是：
本发明提供一种电容式电压互感器（CVT）谐波电压测量误差的补偿方法和装置，包括以下步骤：
S1、建立CVT等效电路模型：将使用的CVT转化为对应的等效电路模型；
S2、计算传递函数：基于CVT等效电路模型，逐级计算各级端口的等效阻抗数值，进而计算得到传递函数，并得到频率特性；
S3、补偿测量误差：根据CVT的频率特性，对CVT的谐波测量结果进行相应的补偿。
进一步地，所述步骤S2中，传递函数的具体计算步骤如下：
1）计算各级端口的等效阻抗如式（1）所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
Figure DEST_PATH_IMAGE004
Figure DEST_PATH_IMAGE006
（1）
Figure DEST_PATH_IMAGE008
Figure DEST_PATH_IMAGE010
Figure DEST_PATH_IMAGE012
2）基于电压在串联阻抗上的分压关系，列出各级电压的传递函数如式（2）所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE014
Figure DEST_PATH_IMAGE016
（2）
Figure DEST_PATH_IMAGE020
Figure DEST_PATH_IMAGE022
Figure DEST_PATH_IMAGE024
式中：为CVT一次侧电压；
Figure DEST_PATH_IMAGE028
为二次侧电压；
Figure DEST_PATH_IMAGE030
为中间变压器变比；
Figure DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure DEST_PATH_IMAGE034
为角频率；
Figure DEST_PATH_IMAGE036
即为传递函数所表示的频率特性。
进一步地，所述步骤S3中，测量误差补偿的具体方法如式（3）所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE038
（3）
Figure DEST_PATH_IMAGE040
式中：
Figure DEST_PATH_IMAGE042
为补偿后某次谐波电压幅值；为某次谐波现场实测电压幅值；
Figure DEST_PATH_IMAGE046
为CVT某次谐波幅值畸变比例；
Figure DEST_PATH_IMAGE048
为补偿后某次谐波电压相角；
Figure DEST_PATH_IMAGE050
为某次谐波现场实测电压相角；
Figure DEST_PATH_IMAGE052
为CVT某次谐波电压相角偏差。
本发明的另一目的是提供一种电容式电压互感器（CVT）谐波电压测量误差补偿装置，所述装置集成了补偿方法，实现CVT谐波电压测量误差补偿，同时导出补偿后的监测数据。
与现有技术相比，本发明达到的优点与效果有：
1. 本发明提供一种电容式电压互感器（CVT）谐波电压测量误差补偿方法，该方法理论严谨，完全脱离仿真环境，便于实际的工程应用；
2.本发明还提供一种电容式电压互感器（CVT）谐波电压测量误差补偿装置，该装置可实现本发明方法，并导出补偿后的测量数据，为电能质量分析提供了准确的数据基础。
附图说明
图1为补偿方法的流程图；
图2为补偿装置的结构示意图；
图3为CVT等效电路模型图；
图4为本发明的谐波频率特性曲线图。
具体实施方式：
下面结合实施例，对本发明进行详细说明。
本实施例的目的，是提供一种电容式电压互感器（CVT）谐波电压测量误差的补偿方法和装置，实现CVT谐波电压测量误差的补偿，具体实施如下：
S1、如图3所示，建立CVT等效电路模型：将使用的CVT转化为对应的等效电路模型；
S2、计算传递函数：基于CVT等效电路模型，逐级计算各级端口的等效阻抗数值，进而计算得到传递函数，并得到频率特性；
传递函数的具体计算步骤如下：
1）计算各级端口的等效阻抗
Figure DEST_PATH_IMAGE053
Figure DEST_PATH_IMAGE004A
Figure DEST_PATH_IMAGE008A
Figure DEST_PATH_IMAGE010A
Figure DEST_PATH_IMAGE012A
2）基于电压在串联阻抗上的分压关系，列出各级电压的传递函数
Figure DEST_PATH_IMAGE014A
Figure DEST_PATH_IMAGE016A
Figure DEST_PATH_IMAGE018A
Figure DEST_PATH_IMAGE020A
Figure DEST_PATH_IMAGE022A
式中：为CVT一次侧电压；
Figure DEST_PATH_IMAGE028A
为二次侧电压；
Figure DEST_PATH_IMAGE030A
为中间变压器变比；
Figure DEST_PATH_IMAGE032A
，
Figure DEST_PATH_IMAGE034A
为角频率；
Figure DEST_PATH_IMAGE036A
即为传递函数所表示的频率特性。
所得频率特性如图4所示。
S3、补偿测量误差：根据CVT的频率特性，对CVT的谐波测量结果进行相应的补偿。
Figure DEST_PATH_IMAGE038A
Figure DEST_PATH_IMAGE040A
式中：
Figure DEST_PATH_IMAGE042A
为补偿后某次谐波电压幅值；
Figure DEST_PATH_IMAGE044A
为某次谐波现场实测电压幅值；
Figure DEST_PATH_IMAGE046A
为CVT某次谐波幅值畸变比例；为补偿后某次谐波电压相角；
Figure DEST_PATH_IMAGE050A
为某次谐波现场实测电压相角；
Figure DEST_PATH_IMAGE052A
为CVT某次谐波电压相角偏差。
本实施例中，电容式电压互感器（CVT）谐波电压测量误差补偿装置可实现上述补偿方法，并导出补偿后的监测数据。
最后应当说明的是，上述实例虽然结合附图说明了具体实施方式，但并非是对本发明实现方案的限制，所属领域技术人员参照上述实例依然可以不需要创造性地对本发明的具体实施方式进行修改或替换，这些未脱离本发明精神，均在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电容式电压互感器（CVT）谐波电压测量误差的补偿方法和装置，其特征在于，包括以下步骤：
S1、建立CVT等效电路模型：将使用的CVT转化为对应的等效电路模型；
S2、计算传递函数：基于CVT等效电路模型，逐级计算各级端口的等效阻抗数值，进而计算得到传递函数，并得到频率特性；
S3、补偿测量误差：根据CVT的频率特性，对CVT的谐波测量结果进行相应的补偿。
2.如权利要求书1所述的一种电容式电压互感器（CVT）谐波电压测量误差的补偿方法和装置，其特征在于，所述步骤S2中，所述频率特性包括2-50次谐波电压幅值和2-50次谐波电压相角。
3.如权利要求书1所述的一种电容式电压互感器（CVT）谐波电压测量误差的补偿方法和装置，其特征在于，所述步骤S3中，所述补偿测量误差是对2-50次谐波电压幅值和2-50次谐波电压相角的测量误差进行补偿。
4.如权利要求书1所述的一种电容式电压互感器（CVT）谐波电压测量误差的补偿方法和装置，其特征在于，所述装置用于实现上述补偿方法，并导出补偿后的监测数据。
CN201911011416.2A 2019-10-23 2019-10-23 一种电容式电压互感器（cvt）谐波电压测量误差的补偿方法和装置 Pending CN110763899A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911011416.2A CN110763899A (zh) 2019-10-23 2019-10-23 一种电容式电压互感器（cvt）谐波电压测量误差的补偿方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911011416.2A CN110763899A (zh) 2019-10-23 2019-10-23 一种电容式电压互感器（cvt）谐波电压测量误差的补偿方法和装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110763899A true CN110763899A (zh) 2020-02-07

Family

ID=69333168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911011416.2A Pending CN110763899A (zh) 2019-10-23 2019-10-23 一种电容式电压互感器（cvt）谐波电压测量误差的补偿方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110763899A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112345994A (zh) * 2020-10-29 2021-02-09 国网新疆电力有限公司喀什供电公司 基于云平台的cvt谐波测量误差自校准***及其校准方法
CN112698260A (zh) * 2020-11-24 2021-04-23 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 Cvt电压暂降测量误差校正方法及***
CN113671245A (zh) * 2021-08-18 2021-11-19 国网陕西省电力公司电力科学研究院 内置时域积分功能的数字接口及时域下一次电压采集方法
AT525068B1 (de) * 2021-08-20 2022-12-15 Omicron Electronics Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen eines Spannungswandlers

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112345994A (zh) * 2020-10-29 2021-02-09 国网新疆电力有限公司喀什供电公司 基于云平台的cvt谐波测量误差自校准***及其校准方法
CN112698260A (zh) * 2020-11-24 2021-04-23 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 Cvt电压暂降测量误差校正方法及***
CN113671245A (zh) * 2021-08-18 2021-11-19 国网陕西省电力公司电力科学研究院 内置时域积分功能的数字接口及时域下一次电压采集方法
AT525068B1 (de) * 2021-08-20 2022-12-15 Omicron Electronics Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen eines Spannungswandlers
AT525068A4 (de) * 2021-08-20 2022-12-15 Omicron Electronics Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen eines Spannungswandlers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110763899A (zh) 一种电容式电压互感器（cvt）谐波电压测量误差的补偿方法和装置
CN102567603B (zh) 基于实测拓扑和量测数据自动生成bpa计算文件的方法
CN103543430A (zh) 一种标准模数同步信号源
CN109507459A (zh) 标准电信号生成方法、装置及一二次融合开关设备一次精度检测方法及***
CN110907701A (zh) 一种具有谐波测量功能的电容式电压互感器
CN203465409U (zh) 一种标准模数同步信号源
CN110865237A (zh) 基于电压时间序列的配电台区户表相位关系校验方法
CN105203983A (zh) 基于混合采样的柔***直流电子式互感器校验装置
CN205067713U (zh) 基于混合采样的柔***直流电子式互感器校验装置
CN103884931B (zh) 一种变电站母线负荷特性测试记录装置
CN110244151B (zh) 一种同步相量测量方法、***及相关组件
WO2023029716A1 (zh) 一种电压互感器高精度测量方法和***
CN110967658B (zh) 一种基于数字微差法的模拟量输入合并单元校验仪溯源的方法
CN104320239B (zh) 同步信号过零点的定位方法和装置
CN109406877B (zh) 电容式电压互感器谐波传递系数的测量方法及装置
CN109901096A (zh) 一种电容式电压互感器计量精度在线监测***和方法
CN112462147B (zh) 直流电流互感器暂态阶跃回路参数的设计方法及***
CN109802385A (zh) 电压源型逆变器的阻抗建模方法
CN103487778A (zh) 一种模拟量校正方法及基于该方法的单cpu低压保护装置
CN111007315B (zh) 一种基于电流谐波图谱的线路分支识别方法
CN205450247U (zh) 一种电能表校验装置
Fiorucci et al. A method for linearization of optically insulated voltage transducers
CN108984847B (zh) 一种基于分频阻抗补偿的实时数字混合仿真接口方法
CN111766431B (zh) 一种免二次校准的交流电压、电流复用采集方法及***
CN216350893U (zh) 一种电容式电压互感器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200207