[發明專利]一種電容分壓器的誤差測量方法、系統及應用

有效

• 申請號: 201310601435.7
• 申請日: 2013-11-23
• 公開（公告）號: CN103616652B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 李開成;李林峰
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 朱仁玲

技術領域

本發明屬于高電壓測量技術領域，具體涉及一種電容分壓器的誤差測量方法、系統及應用。

背景技術

隨著電力需求的日益加大和科技的不斷進步，電力系統電壓等級越來越高，當前我國輸電線路的電壓等級已達到百萬伏。電容分壓器可單獨作為一個設備用于高電壓的測量，其原理是基于電容器串聯分壓，將高電壓變成適合于測量的低電壓。

另外，電容式電壓互感器（即CVT）或電子式電壓互感器中也具有電容分壓器，作為其中的關鍵元件，電容分壓器在CVT或電子式電壓互感器發揮著重要作用。

由于實際電容器為非理想元件，電容分壓器是存在測量誤差的，也就是說其所分出的電壓與被測高電壓之間存在幅值誤差和相位誤差，即比差和角差。相應地，在CVT或電子式電壓互感器中，由于電容分壓器誤差的存在，其對互感器的測量精度也具有重要影響。

但是，目前對于電容分壓器的誤差校驗沒有很好的測量方法。另外，對于CVT或電子式電壓互感器，在進行誤差校驗時也一般是針對整體進行的，也即只校驗CVT或電子式電壓互感器的整體誤差，而沒有對其中電容分壓器單獨進行誤差校驗，這樣顯然是不利于提高CVT或電子式電壓互感器的測量精度的。

因此，無論是對于單獨的電容分壓器，或是CVT和帶電容分壓器的電子式電壓互感器，對電容分壓器的誤差進行校驗，以有效地減小分壓器的比差和角差，提高其測量精度，以及提高CVT和帶電容分壓器的電子式電壓互感器的測量精度都是至關重要的。

發明內容

本發明的目的是提供一種電容分壓器的誤差測量方法、系統及應用，通過測量電容分壓器的比差和角差，實現對電容分壓器的誤差校驗，從而提高電容分壓器以及含電容分壓器的CVT或基于電容分壓器的電子式互感器的測量精度。

為實現上述發明目的，按照本發明的一個方面，提供一種電容分壓器的誤差校驗方法，通過測量其比差和角差實現對該電容分壓器的誤差校驗，其特征在于，該方法具體步驟為：

將被測高電壓由第一標準電壓互感器變為適于數據采集的第一低電壓；

將被測的電容分壓器所分出的電壓轉換為適合于數據采集的第二低電壓；

將所述第一低電壓和第二低電壓同時送入信號處理電路進行模擬和數字信號處理，獲得比差和角差，即可完成誤差校驗。

作為本發明的改進，所述第一低電壓通過兩級級聯的第一標準電壓互感器和第二標準電壓互感器變換后獲得。

作為本發明的改進，所述第一標準電壓互感器1先將被測高電壓變為100V或的電壓，然后再由所述第二標準電壓互感器變為所述第一低電壓。

作為本發明的改進，所述電容分壓器所分出的電壓轉換通過第三標準電壓互感器轉換獲得所述的第二低電壓。

作為本發明的改進，所述適合于數據采集的第一低電壓和第二低電壓U2大小約為幾伏。

作為本發明的改進，所述比差和角差的計算基于離散傅里葉變換得到。

作為本發明的改進，所述比差和角差通過過程計算得到：

首先將標準電壓互感器和被測分壓器的電壓信號x(t)和v(t)經數據采集，形成離散信號分別為x[n]和v[n]，其中采用整周期采樣，每周期均勻采樣N點；

然后，對離散信號分別進行離散傅里葉變換，得到兩信號的離散頻譜，其中，X_k和V_k均為復數，k為諧波次數：