[發明專利]電子式電壓互感器的頻率特性檢測系統

有效

• 申請號: 201310406284.X
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103499800B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 孫健;袁曉冬;湯漢松;羅強;卜強生;張劍;朱衛平
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;江蘇省電力公司;江蘇省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及智能電網檢測技術領域，具體涉及一種電子式電壓互感器的頻率特性檢測系統。

背景技術

隨著智能電網的快速發展，電子式電壓互感器（EVT）已在智能電網中大量應用，擔負著將電力系統一次側電壓準確快速的傳變給二次側的計量，測量，保護，故障錄波等IED設備，其性能的好壞直接影響IED設備的運行。

由于，智能電網中非線性負荷、柔性交流輸電系統、電力電子技術的應用，軌道交通，變壓器空載合閘等的影響，在智能電網中會產生大量諧波，諧波量與智能電網的電壓水平緊密相關，諧波是一個周期電氣量的正弦波分量，包含頻率為基波頻率整數倍的高次諧波，和頻率不是基波頻率整數倍的分數次諧波或間諧波。

數字化電能表直接利用EVT傳輸的采樣值進行計量，因此EVT的準確度直接影響著測量結果的準確程度，如果EVT的頻率特性存在非線性，對各次諧波成分的轉換精度不同，將使被測信號發生畸變，增加了計量的誤差，特別是以基波為計量標準時。目前，用戶對供電質量的敏感程度越來越高，諧波改善是提高電能質量的一個重要內容，EVT對諧波的準確測量是電能質量分析和電能質量改善的基礎與前提，目前國內外，還沒有針對EVT的頻率特性進行專門的測試方案與系統，是當期急需解決的問題。

發明內容

本發明所解決的技術問題是克服現有技術中還沒有針對EVT的頻率特性進行專門的測試方案與系統，以便于提高EVT對諧波的準確測量的問題。本發明提供的電子式電壓互感器的頻率特性檢測系統，能夠可靠完善的對電子式電壓互感器的頻率特性進行檢測，旨在提高電子式電壓互感器的頻率傳變性能，提高電子式電壓互感器的測試技術，為電子式電壓互感器的安全穩定運行提供技術保障。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種電子式電壓互感器的頻率特性檢測系統，其特征在于：包括變頻電源、升壓單元、高頻分壓器、合并單元和頻率特性檢測單元，所述變頻電源的輸入端外接工頻單相220V電源，變頻電源的輸出端的額定電壓通過升壓單元調節電源的電壓幅值，為待測電子式電壓互感器提供試驗所用的不同電壓等級一次側高電壓U1，一次側高電壓U1還通過高頻分壓器轉化為低電壓U2，做為頻率特性檢測單元的標準源信號，待測電子式電壓互感器與高頻分壓器并聯在升壓單元的電源輸出端，待測電子式電壓互感器的采樣值通過合并單元發送給頻率特性檢測單元，做為頻率特性檢測單元的被測信號。

前述的電子式電壓互感器的頻率特性檢測系統，其特征在于：所述合并單元發送給待測電子式電壓互感器的采樣值通過光纖接口與頻率特性檢測單元相連接，采用IEC61850-9-1協議、IEC61850-9-2協議或FT3協議發送的。

前述的電子式電壓互感器的頻率特性檢測系統，其特征在于：所述頻率特性檢測單元包括電壓轉換器、信號調理模塊、光纖收發器、用于數字量接收的FPGA、同步模塊和PowerPC處理器，所述電壓轉換器用于接收標準源信號，將低電壓U2轉化為可采集電壓U3，采集電壓U3通過信號調理模塊與PowerPC處理器相連接，所述光纖收發器用于接收被測信號，并將被測信號通過FPGA傳送給PowerPC處理器，所述同步模塊設置在信號調理模塊和合并單元之間，用于控制信號調理模塊、合并單元同步采集標準源信號和被測信號。

前述的電子式電壓互感器的頻率特性檢測系統，其特征在于：所述頻率特性檢測單元還包括人機界面，所述人機界面與PowerPC處理器相連接。

前述的電子式電壓互感器的頻率特性檢測系統，其特征在于：所述人機界面包括高分辨率的彩色LCD顯示器和USB鼠標鍵盤，用于完成數據的圖形化繪制、誤差參數的顯示和試驗參數的設置。

前述的電子式電壓互感器的頻率特性檢測系統，其特征在于：所述信號調理模塊內設有截止頻率不低于20kHz的低通濾波電路，并采用高精度ADC芯片進行采集，采樣頻率不低于50kHz。

前述的電子式電壓互感器的頻率特性檢測系統，其特征在于：變頻電源輸出端的額定電壓的幅值范圍為0～250V、頻率范圍20～3000Hz、容量10KVA，通過升壓單元后的一次側高電壓U1，頻率不變，幅值升高，在額定電壓具有5次諧波及以下時，幅值升高為額定電壓的10%，在額定電壓具有6次諧波及以上時，幅值升高為額定電壓的5%。

前述的電子式電壓互感器的頻率特性檢測系統，其特征在于：所述升壓單元的電源輸出端處設有開關CB，所述開關CB位于待測電子式電壓互感器與高頻分壓器并聯處前。