CN113866704A - 一种接地极线路直流电压互感器暂态特性试验方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种接地极线路直流电压互感器暂态特性试验方法及装置，通过比值误差、相位误差、阶跃上升时间以及阶跃响应时间特征向量获取被测直流电压互感器的暂态特性。通过对阶跃响应信号低值区间和阶跃响应信号高值区间进行采样并对采样数据取平均值的方法获取阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值，通过阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值获取阶跃响应信号的阶跃上升时间和阶跃响应时间特征向量对被测直流电压互感器的暂态特性进行表征，简化数据处理过程，降低误差，提高效率。
Description
技术领域
本申请涉及电力设备检测技术领域，尤其涉及一种接地极线路直流电压互感器暂态特性试验方法及装置。
背景技术
接地极是放置在大地中的导电元件的阵列，提供直流电路与大地之间的低电阻通路。接地极线路是连接换流站直流中性母线与接地极的绝缘线路，是高压直流输电***的重要组成部分。同时直流电压互感器与变压器类似是用来变换电压的仪器，主要用于线路保护和电能测量。在双回路铺设的接地极线路中，通过在换流站内安装两个独立直流电压互感器来进行电流测量，进而实现对接地极线路的故障检测及保护。
当双极不平衡运行时，接地极线路中通常会有几安培到几十安培不平衡电流流过，直流电压互感器会感知到换流器带来的谐波分量。同时当接地极线路发生故障时，会有大电流流入大地，对附近人畜及安全生产造成极大威胁，直流电压互感器不仅会感知到丰富的谐波分量还会有几百安的故障暂态电流流入。所以对直流电压互感器的宽频测量性能，尤其是暂态特性提出了较高的要求。对直流电压互感器暂态特性的测试中，由于暂态响应信号曲线并不是完全平滑的，存在噪声干扰，信号采样的结果存在误差，并且对采样数据中异常点、突变点的处理效率比较低。
发明内容
本申请提供了一种接地极线路直流电压互感器暂态特性试验方法及装置，以解决传统直流电压互感器暂态特性试验质效低的问题。
一方面，本申请提供一种接地极线路直流电压互感器暂态特性试验方法，包括：
获取谐波电压信号，所述谐波电压信号由暂态电压源配置装置向暂态电压信号源装置发送谐波配置指令，暂态电压信号源装置根据谐波配置指令控制谐波电压源产生；
将所述谐波电压信号同时施加给电阻分压宽频标准器和被测直流电压互感器，获取标准二次电压信号和被测二次电压信号；
根据所述标准二次电压信号和所述被测二次电压信号计算获取比值误差和相位误差；
获取阶跃电压信号，所述阶跃电压信号由暂态电压源配置装置向暂态电压信号源装置发送阶跃配置指令，暂态电压信号源装置根据阶跃配置指令控制可调阶跃及暂态故障电压源产生；
将所述阶跃电压信号同时施加给电阻分压宽频标准器和被测直流电压互感器，获得标准阶跃响应信号和被测阶跃响应信号；
对所述标准阶跃响应信号和所述被测阶跃响应信号分别采样并对采样数据取平均值，获取所述标准阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值以及所述被测阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值；
分别根据所述标准阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值以及所述被测阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值计算，获取所述标准阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量、所述被测阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量及所述被测阶跃响应信号的阶跃上升时间；
将所述标准阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量和所述被测阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量相减，获取阶跃响应时间特征向量；
分析所述比值误差、所述相位误差、所述被测阶跃响应信号的阶跃上升时间及所述阶跃响应时间特征向量，获取所述被测直流电压互感器的暂态特性。
在一种实现方式中，所述比值误差的计算方法为：
其中，fn为所述比值误差；U1n为所述被测直流电压互感器的一次电压信号第n次谐波分量的电压方根均值；U2n为所述被测二次电压信号第n次谐波分量的电压方根均值；n为1时表示基波分量；所述被测直流电压互感器的一次电压信号第n次谐波分量的电压方根均值由所述标准二次电压信号变比计算获得。
在一种实现方式中，所述相位误差的计算方法为：
δn＝δ2n-δ1n；
其中，δn为所述相位误差；δ1n为所述被测直流电压互感器的一次电压信号第n次谐波分量的相位；δ2n为所述被测二次电压信号第n次谐波分量的相位；n为1时表示基波分量；所述被测直流电压互感器的一次电压信号第n次谐波分量的相位由所述标准二次电压信号变比计算获得。
在一种实现方式中，对阶跃响应信号采样并取平均值，获取所述阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值，包括：
对阶跃响应信号低值区间和阶跃响应信号高值区间分别采样，获取采样数据；
分别对所述阶跃响应信号低值区间和所述阶跃响应信号高值区间的采样数据取平均值，获取阶跃响应低值和阶跃响应高值；
若所述阶跃响应低值或所述阶跃响应高值超出所述阶跃响应信号低值区间或所述阶跃响应信号高值区间，则判定所述采样数据存在异常点，排除异常点后重新计算所述采样数据的平均值。
在一种实现方式中，获取阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量T＝[t10％,t11％,t12％,...,t99％,t100％]和阶跃上升时间t100％-t10％。
其中，t10％至t99％为所述阶跃响应信号值由阶跃响应低值增加10％至99％时对应的时刻，间隔为1％；t100％为所述阶跃响应信号值首次到达所述阶跃响应高值的时刻。
另一方面，本申请提供一种接地极线路直流电压互感器暂态特性试验装置，用于实现上述接地极线路直流电压互感器暂态特性试验方法，包括：
暂态电压源配置装置，被配置为发送配置指令给暂态电压信号源装置，所述配置指令包括谐波配置指令和阶跃配置指令；
暂态电压信号源装置，被配置为根据所述配置指令控制谐波电压源与可调阶跃及暂态故障电压源，所述谐波电压源被配置为提供谐波电压信号，所述可调阶跃及暂态故障电压源被配置为提供阶跃电压信号；
电阻分压宽频标准器，被配置为输出标准信号，所述标准信号包括标准二次电压信号及标准阶跃响应信号；
被测直流电压互感器，被配置为输出被测信号，所述被测信号包括被测二次电压信号及被测阶跃响应信号；
暂态测试装置，被配置为计算被测信号的暂态特性，所述暂态特性包括比值误差、相位误差、阶跃上升时间以及阶跃响应时间特征向量。
本申请提供的一种接地极线路直流电压互感器暂态特性试验方法及装置，通过比值误差、相位误差、阶跃上升时间以及阶跃响应时间特征向量获取被测直流电压互感器的暂态特性。通过对阶跃响应信号低值区间和阶跃响应信号高值区间进行采样并对采样数据取平均值的方法获取阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值，通过阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值获取阶跃响应信号的阶跃上升时间和阶跃响应时间特征向量对被测直流电压互感器的暂态特性进行表征，简化数据处理过程，降低误差，提高效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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。
图1为本申请实施例提供的一种接地极线路直流电压互感器暂态特性试验方法流程示意图；
图2为本申请实施例提供的获取阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值的方法流程示意图；
图3为本申请实施例提供的阶跃响应信号以及局部放大的阶跃低值信号和阶跃高值信号示意图；
图4为本申请实施例提供的一种接地极线路直流电压互感器暂态特性试验装置结构示意图。
具体实施方式
下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的***和方法的示例。
参见图1，为本申请实施例提供的一种接地极线路直流电压互感器暂态特性试验方法流程示意图。从图1可知，本申请提供的接地极线路直流电压互感器暂态特性实验方法包括：
S1：获取谐波电压信号。
本实施例中，静态电压源配置装置1将谐波电压信号的谐波配置指令发送给暂态电压信号源装置2，暂态电压信号源装置2根据谐波配置指令控制谐波电压源21，谐波电压源21产生谐波电压信号。
S2：将谐波电压信号同时施加给电阻分压宽频标准器3和被测直流电压互感器4，获取标准二次电压信号和被测二次电压信号。
本实施例中，谐波电压源21产生的谐波电压信号同时施加给电阻分压宽频标准器3和被测直流电压互感器4，电阻分压宽频标准器3产生标准二次电压信号，被测直流电压互感器4产生被测二次电压信号。其中电阻分压宽频标准器3通过模数转换模块将标准二次电压信号由模拟量转换为数字量，并通过无线发送模块发送给暂态测试装置5。被测直流电压互感器4通过光纤将被测二次电压信号传输给暂态测试装置5。
S3：根据标准二次电压信号和被测二次电压信号计算，获取比值误差和相位误差。
本实施例中，暂态测试装置5根据接收到的数据完成比值误差和相位误差的计算。其中，定义被测直流电压互感器4测量基波电压或第n次谐波分量的比值误差为fn，计算公式为：
其中，U1n为所述被测直流电压互感器的一次电压信号第n次谐波分量的电压方根均值；U2n为所述被测二次电压信号第n次谐波分量的电压方根均值；n为1时表示基波分量；所述被测直流电压互感器的一次电压信号第n次谐波分量的电压方根均值由所述标准二次电压信号变比计算获得。
定义被测直流电压互感器4测量基波电压或第n次谐波分量的相位误差为δn，计算公式为：
δn＝δ2n-δ1n；
其中，δ1n为所述被测直流电压互感器的一次电压信号第n次谐波分量的相位；δ2n为所述被测二次电压信号第n次谐波分量的相位；n为1时表示基波分量；所述被测直流电压互感器的一次电压信号第n次谐波分量的相位由所述标准二次电压信号变比计算获得。被测直流电压互感器的相位误差的方向以理想被测直流电压互感器的相位差为零来决定，当被测二次电压信号的相位超前所述被测直流电压互感器的一次电压信号的相位时，相位差为正，反之为负。
暂态响应指***在某一典型信号输入作用下，其输出量从初始状态到稳定状态的变化过程，直流电压测量装置的暂态响应实际是二次电压对一次电压暂态变化的响应。响应时间为从测量开始到响应达到并保持其最终稳定值在规定误差内的一段时间或阶跃输入的对应输出上升到其终值规定百分率时所需的时间。
直流电压测量装置的阶跃响应过程是指对直流电压测量装置的一次侧施加一规定的阶跃信号的时刻开始，到直流电压测量装置输出达到规定限值内并维持其稳态值为止的持续过程。直流电压测量装置的暂态响应通常通过阶跃响应进行测试。在直流电压测量装置的一次侧施加测量范围10％以上的一个阶跃电压信号，在二次侧测量输出电压曲线。所述测量范围的百分比为实际应用中直流电压测量装置的输入信号电压的百分比，例如直流电压测量装置的实际输入信号电压为300kV时，施加测量范围10％以上的阶跃电压信号的电压为30kV以上。
S4：获取阶跃电压信号。
本实施例中，静态电压源配置装置1将阶跃电压信号的阶跃配置指令发送给暂态电压信号源装置2，暂态电压信号源装置2根据阶跃配置指令控制可调阶跃及暂态故障电压源22，可调阶跃及暂态故障电压源22产生阶跃电压信号。
S5：将阶跃电压信号同时施加给电阻分压宽频标准器3和被测直流电压互感器4，获取标准阶跃响应信号和被测阶跃响应信号。
本实施例中，可调阶跃及暂态故障电压源22产生的阶跃电压信号同时施加给电阻分压宽频标准器3和被测直流电压互感器4，电阻分压宽频标准器3产生标准阶跃响应信号，被测直流电压互感器4产生被测阶跃响应信号。其中电阻分压宽频标准器3通过模数转换模块将标准阶跃响应信号由模拟量转换为数字量，并通过无线发送模块发送给暂态测试装置5。被测直流电压互感器4通过光纤将被测阶跃响应信号传输给暂态测试装置5。
S6：对标准阶跃响应信号和被测阶跃响应信号分别采样并对采样数据取平均值，获取标准阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值及被测阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值。
对模拟量输出的直流电压互感器而言，标准信号和被测信号可以采用相同采样率的方式采集数据，对采样数据进行处理分析较为容易。但是对数字量输出的直流电压互感器而言，标准信号与被测信号的采样率不同导致在阶跃响应计算中难以处理。例如，直流电压互感器输出的被测信号采样率通常为10kHz-100kHz，而标准器输出的标准信号采样率为200kHz或500kHz，造成标准信号采集与被测信号采集的采样率不匹配。在阶跃响应中，对计算的精度要求不高，在工程应用中为了提高计算效率可以简化计算方式。
S601：对阶跃响应信号低值区间和阶跃响应信号高值区间分别采样，获取采样数据。
参见图2和图3，分别在阶跃响应信号低值区间和阶跃响应信号高值区间选取阶跃响应信号时间窗，对时间窗信号进行采样，阶跃响应低值设为D1，其采样点数为n1，阶跃响应高值设为G1，其采样点数为n2。
S602：分别对阶跃响应信号低值区间和阶跃响应信号高值区间的采样数据取平均值。
阶跃响应低值D1和阶跃响应高值G1通过对部分采样数据进行平均值计算获得，为了尽可能避免选取到异常点，对用于进行平均值计算的采样数据的选取原则为：从时间窗的中心向左右两边选取，选取的长度为时间窗的10％-20％。以阶跃响应信号低值区间为例，采样点的选取为[n1/2-N1，n1/2+N1]，其中N1为阶跃响应信号低值区间采样数据的5％-10％。分别对阶跃响应信号低值区间和阶跃响应信号高值区间选取的部分采样数据取平均值。
S603：若阶跃响应信号低值区间或阶跃响应信号高值区间的采样数据平均值超出阶跃响应信号低值区间或阶跃响应信号高值区间，则判定采样数据存在异常点，排除异常点后，重新计算采样数据的平均值。
S604：若阶跃响应信号低值区间或阶跃响应信号高值区间的采样数据平均值未超出阶跃响应信号低值区间或阶跃响应信号高值区间，则判定采样数据不存在异常点，将S602中计算的平均值分别设置为阶跃响应低值D1和阶跃响应高值G1。
S7：获取标准阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量、被测阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量及被测阶跃响应信号的阶跃上升时间。
根据S6所述的计算阶跃响应低值D1和阶跃响应高值G1的方法，获取标准阶跃响应信号的标准阶跃响应低值D1bz和标准阶跃响应高值G1bz、被测阶跃响应信号的被测阶跃响应低值D1bc和被测阶跃响应高值G1bc。
以获取标准阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量为例，将标准阶跃响应高值G1bz与标准阶跃响应低值D1bz相减，求取标准阶跃响应低值D1bz增加10％时对应的标准阶跃响应信号值，根据对应的标准阶跃响应信号值获取其对应的时刻tbz10％，以此类推，计算标准阶跃响应低值D1bz增加11％、12％、...，直到99％时对应的时刻tbz11％、tbz12％、...、tbz99％，间隔为1％。然后计算标准阶跃响应信号首次达到标准阶跃响应高值G1bz的时刻记为tbz100％，获得标准阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量：
Tbz＝[tbz10％，tbz1％，tbz12％，...，tbz99％，tbz100％]；
根据上述方法获得被测阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量：
Tbc＝[tbc10％，tbc11％，tbc12％，...，tbc99％，tbc100％]；
其中，被测阶跃响应信号的阶跃上升时间为：tbc100％-tbc10％。
S8：将标准阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量与被测阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量相减，获取阶跃响应时间特征向量。
将S7求得的标准阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量Tbz与被测阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量Tbc相减，获得阶跃响应时间特征向量：
Txy＝[tbc10％-tbz10％，tbc11％-tbz11％，tbc12％-tbz12％，...，tbc100％-tbz100％]；
S9：分析比值误差、相位误差、被测阶跃响应信号的阶跃上升时间及阶跃响应时间特征向量，获取被测直流电压互感器的暂态特性。
分析本实施例中由上述方法S1-S8中获取的比值误差、相位误差、被测阶跃响应信号的阶跃上升时间及阶跃响应时间特征向量是否符合标准。被测谐波电压信号的比值误差的参考值为3％，相位误差的参考值为540′(500μs)，当比值误差和相位误差小于上述参考值时符合工程应用标准。被测阶跃响应信号的阶跃上升时间标准为小于250μs。由于对阶跃响应时间的要求没有非常明确的标准，因此采用阶跃响应时间特征向量对阶跃响应时间进行表征，判断阶跃响应时间向量中的最大值是否符合工程标准，若符合标准则证明被测直流电压互感器的暂态特性良好。其中，不同的应用环境中工程标准不同，在实际应用中需根据具体情况进行分析。
参见图4，本实施例还提供一种接地极线路直流电压互感器暂态特性试验装置用于实现上述暂态特性试验方法，所述暂态特性试验装置包括暂态电压源配置装置1、暂态电压信号源装置2、谐波电压源21、可调阶跃及暂态故障电压源22、电阻分压宽频标准器3、被测直流电压互感器4以及暂态测试装置5。
暂态电压源配置装置1用于发送配置指令给暂态电压信号源装置2。暂态电压信号源装置2根据配置指令控制谐波电压源21和可调阶跃及暂态故障电压源22，产生谐波电压信号或阶跃电压信号，并将产生的谐波电压信号或阶跃电压信号同时发送给电阻分压宽频标准器3和被测直流电压互感器4。电阻分压宽频标准器3输出标准信号，所述标准信号包括标准二次电压信号及标准阶跃响应信号，电阻分压宽频标准器3将输出的标准信号经模数转换后通过无线的方式发送给暂态测试装置5。被测直流电压互感器4输出被测信号，所述被测信号包括被测二次电压信号及被测阶跃响应信号，被测直流电压互感器4输出的被测信号通过光纤传输给暂态测试装置5。暂态测试装置5被配置为计算被测信号的暂态特性，所述暂态特性包括比值误差、相位误差、阶跃上升时间以及阶跃响应时间特征向量。
本实施例提供了一种接地极线路直流电压互感器暂态特性试验方法及装置，通过比值误差、相位误差、阶跃上升时间以及阶跃响应时间特征向量获取被测直流电压互感器的暂态特性。通过对阶跃响应信号低值区间和阶跃响应信号高值区间进行采样并对采样数据取平均值的方法获取阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值，通过阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值获取阶跃响应信号的阶跃上升时间和阶跃响应时间特征向量对被测直流电压互感器的暂态特性进行表征，简化数据处理过程，降低误差，提高效率。
本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。
Claims (6)
1.一种接地极线路直流电压互感器暂态特性试验方法，其特征在于，包括：
获取谐波电压信号，所述谐波电压信号由暂态电压源配置装置(1)向暂态电压信号源装置(2)发送谐波配置指令，暂态电压信号源装置(2)根据谐波配置指令控制谐波电压源(21)产生；
将所述谐波电压信号同时施加给电阻分压宽频标准器(3)和被测直流电压互感器(4)，获取标准二次电压信号和被测二次电压信号；
根据所述标准二次电压信号和所述被测二次电压信号计算获取比值误差和相位误差；
获取阶跃电压信号，所述阶跃电压信号由暂态电压源配置装置(1)向暂态电压信号源装置(2)发送阶跃配置指令，暂态电压信号源装置(2)根据阶跃配置指令控制可调阶跃及暂态故障电压源(22)产生；
将所述阶跃电压信号同时施加给电阻分压宽频标准器(3)和被测直流电压互感器(4)，获得标准阶跃响应信号和被测阶跃响应信号；
对所述标准阶跃响应信号和所述被测阶跃响应信号分别采样并对采样数据取平均值，获取所述标准阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值以及所述被测阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值；
分别根据所述标准阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值以及所述被测阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值计算，获取所述标准阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量、所述被测阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量及所述被测阶跃响应信号的阶跃上升时间；
将所述标准阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量和所述被测阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量相减，获取阶跃响应时间特征向量；
分析所述比值误差、所述相位误差、所述被测阶跃响应信号的阶跃上升时间及所述阶跃响应时间特征向量，获取所述被测直流电压互感器(4)的暂态特性。
2.根据权利要求1所述的接地极线路直流电压互感器暂态特性试验方法，其特征在于，所述比值误差的计算方法为：
其中，fn为所述比值误差；U1n为所述被测直流电压互感器的一次电压信号第n次谐波分量的电压方根均值；U2n为所述被测二次电压信号第n次谐波分量的电压方根均值；n为1时表示基波分量；所述被测直流电压互感器的一次电压信号第n次谐波分量的电压方根均值由所述标准二次电压信号变比计算获得。
3.根据权利要求2所述的接地极线路直流电压互感器暂态特性试验方法，其特征在于，所述相位误差的计算方法为：
δn＝δ2n-δ1n；
其中，δn为所述相位误差；δ1n为所述被测直流电压互感器的一次电压信号第n次谐波分量的相位；δ2n为所述被测二次电压信号第n次谐波分量的相位；n为1时表示基波分量；所述被测直流电压互感器的一次电压信号第n次谐波分量的相位由所述标准二次电压信号变比计算获得。
4.根据权利要求1所述的接地极线路直流电压互感器暂态特性试验方法，其特征在于，对阶跃响应信号采样并取平均值，获取所述阶跃响应信号的阶跃响应低值和阶跃响应高值，包括：
对阶跃响应信号低值区间和阶跃响应信号高值区间分别采样，获取采样数据；
分别对所述阶跃响应信号低值区间和所述阶跃响应信号高值区间的采样数据取平均值，获取阶跃响应低值和阶跃响应高值；
若所述阶跃响应低值或所述阶跃响应高值超出所述阶跃响应信号低值区间或所述阶跃响应信号高值区间，则判定所述采样数据存在异常点，排除异常点后重新计算所述采样数据的平均值。
5.根据权利要求4所述的接地极线路直流电压互感器暂态特性试验方法，其特征在于，包括：获取阶跃响应信号的阶跃上升时间特征向量T＝[t10％，t11％，t12％，...，t99％，t100％]和阶跃上升时间t100％-t10％；
其中，t10％至t99％为所述阶跃响应信号值由阶跃响应低值增加10％至99％时对应的时刻，间隔为1％；t10％为所述阶跃响应信号值首次到达所述阶跃响应高值的时刻。
6.一种接地极线路直流电压互感器暂态特性试验装置，用于实现权利要求1-5任一项所述的接地极线路直流电压互感器暂态特性试验方法，其特征在于，包括：
暂态电压源配置装置(1)，被配置为发送配置指令给暂态电压信号源装置(2)；所述配置指令包括谐波配置指令和阶跃配置指令；
暂态电压信号源装置(2)，被配置为根据所述配置指令控制谐波电压源(21)与可调阶跃及暂态故障电压源(22)；所述谐波电压源(21)被配置为提供谐波电压信号；所述可调阶跃及暂态故障电压源(22)被配置为提供阶跃电压信号；
电阻分压宽频标准器(3)，被配置为输出标准信号；所述标准信号包括标准二次电压信号及标准阶跃响应信号；
被测直流电压互感器(4)，被配置为输出被测信号；所述被测信号包括被测二次电压信号及被测阶跃响应信号；
暂态测试装置(5)，被配置为计算被测信号的暂态特性；所述暂态特性包括比值误差、相位误差、阶跃上升时间以及阶跃响应时间特征向量。
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