[發(fā)明專利]電力系統(tǒng)中空心線圈電子式電流互感器模型及其建模方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210390289.3
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN102968519A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡玉嵐;安然然;王奕;李田剛;張健;羅航;梅成林
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

1.電力系統(tǒng)中空心線圈電子式電流互感器模型，用均勻繞在一個非磁性的骨架上的空心線圈，根據(jù)電磁感應原理獲取正比于一次電流的弱電壓信號，空心線圈輸出信號是正比于一次電流的微分信號，所述的空心線圈電子式電流互感器模型包括如下單元：

（1）傳感頭單元

傳感頭是獲取一次電流信號的部件，在整個電子式互感器中，傳感頭相當于信號源，該傳感頭單元的傳遞函數(shù)為：

H0(s)=-MsL0C0s2+(L0RL+R0C0)s+(R0RL+1)=(-Ms)ω02s2+2δs+ω′2---(1)]]>

其中，ω0=1L0C0ω′=1L0C0·R0+RLRLδ=12L0C0·(L0RL+R0C0)---(2)]]>

式中：M為羅氏線圈的互感；

??????R₀為羅氏線圈的內(nèi)阻；

??????L₀為羅氏線圈的自感；

??????C₀為羅氏線圈的匝間電容；

??????R_L為負載的等效電阻；

?????ω₀為固有振蕩頻率；

?????ω’為固有振蕩頻率；

?????δ為阻尼系數(shù)；

將二階傳遞函數(shù)分解為兩個微分環(huán)節(jié)和一個增益環(huán)節(jié)，傳感頭單元傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)化為：

H0(s)=sT11+sT1·11+sT2·K3---(3)]]>

其中，T1=1δ+δ2-ω′2T2=1δ-δ2-ω′2K3=-Mω02T2---(4)]]>

式中：T₁為第一微分環(huán)節(jié)時間常數(shù)；

??????T₂為第一慣性環(huán)節(jié)時間常數(shù)；

??????K₃為第一放大環(huán)節(jié)增益；

（2）積分單元

傳感頭輸出電壓與一次電流存在微分關(guān)系，需外加積分處理環(huán)節(jié)將信號進行還原，使得該信號與一次電流成正比關(guān)系，此工作狀態(tài)稱為外積分狀態(tài)，該積分單元的輸出函數(shù)為：

H(s)=11+sRiCi=11+sTi---(5)]]>

式中：R_i為積分環(huán)節(jié)的電阻；

??????C_i為積分環(huán)節(jié)的電容；

??????T_i＝R_iC_i為積分環(huán)節(jié)的時間常數(shù)；

（3）放大單元

傳感頭的輸出電壓變化范圍較大，電壓信號在A/D轉(zhuǎn)換前需通過放大電路進行放大，放大單元的傳遞函數(shù)是一個常數(shù)，即放大倍數(shù)K_O；

（4）相位補償單元

經(jīng)過積分環(huán)節(jié)電路處理后，二次信號與一次信號還是有一定的相位差，需要相位補償單元補償相位，該相位補償單元的傳遞函數(shù)為：

H(s)=1-sRpCp1+sRpCp=11+sTp-sTp1+sTp---(6)]]>

式中：R_p為相位補償單元的電阻；

??????C_p為相位補償單元的電容；

??????T_p＝R_pC_p為積分環(huán)節(jié)的時間常數(shù)。

2.權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)中空心線圈電子式電流互感器模型的建模方法，該建模方法基于電力系統(tǒng)RTDS/CBuilder軟件，用戶自定義元件模型由圖形模型、I/O接口、模型內(nèi)部參數(shù)與模型代碼四部分組成，模型類型包括控制元件和電力系統(tǒng)元件兩類，該建模方法包括如下步驟：

（1）建立自定義元件調(diào)用文件；

（2）自定義元件外觀設(shè)計；

（3）自定義元件I/O接口設(shè)計；

（4）自定義元件參數(shù)設(shè)置；

（5）自定義元件程序代碼文件編輯；

（6）建立權(quán)利要求1所得到的空心線圈電子式電流互感器模型。