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 PDFInfo
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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
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:
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:
(2)
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:
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
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
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。
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。
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---|---|---|---|---|
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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*** |
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