[發(fā)明專利]一種電子式電流互感器的保護級誤差檢測校驗系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103605038A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 毛安瀾;王歡;王曉琪;馮宇;吳士普;陳曉明;費燁;王玲;李璿;王焱;萬德峰;劉西超
• 申請（專利權）人: 國家電網(wǎng)公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發(fā)明涉及一種互感器保護級誤差檢測校驗系統(tǒng)，具體涉及一種羅氏線圈結構電子式電流互感器的保護級誤差檢測校驗系統(tǒng)。

背景技術

電子式電流互感器（ECT）的保護級誤差是指電子式電流互感器的一次繞組內(nèi)勵磁電流在一個周期內(nèi)的積分相對于電流的百分數(shù)。隨著電子式電流互感器在電力系統(tǒng)中的大量應用與發(fā)展，各等級保護用電子式電流互感器的誤差限值具有明確規(guī)定，使得在電力系統(tǒng)因短路故障出現(xiàn)大電流時，電子式電流互感器保護用繞組能夠給繼電器發(fā)出跳閘信息排除短路故障。

目前電子式電流互感器的保護級誤差測量方式為采用傳統(tǒng)電流互感器直接法測量，主要包括數(shù)字校驗法；數(shù)字校驗法為通過數(shù)據(jù)采集裝置將標準電磁式互感器輸出信號和待測電子式電流互感器輸出信號讀入計算機，計算電子式電流互感器的精度等級和保護級誤差。

但上述方法不適用于檢測因二次輸出信號相移90°的具有羅氏線圈結構的電子式電流互感器。當有電流從羅氏線圈中心流過時，線圈兩端會產(chǎn)生感應電勢由于羅氏線圈二次輸出是對一次電流的微分信號，要恢復與一次電流等比例的信號就必須加入積分環(huán)節(jié)，因此需提供一種有效的帶積分環(huán)節(jié)的電子式電流互感器保護級誤差檢測方式，避免上述羅氏線圈因微分產(chǎn)生的相移問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了滿足現(xiàn)有技術的需要，本發(fā)明提供了一種電子式電流互感器的保護級誤差校驗系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括分別與保護級誤差校驗裝置相連的標準電流互感器和被測電子式電流互感器；所述標準電流互感器依次通過標準信號轉化裝置、GPIB接口與所述保護級誤差校驗裝置相連；所述被測電子式電流互感器通過網(wǎng)絡適配器與所述保護級誤差校驗裝置相連；所述被測電子式電流互感器包括合并單元和和羅氏線圈；

所述保護級誤差校驗裝置對所述標準電流互感器的輸出電壓和所述被測電子式電流互感器的輸出信號進行采集和計算，從而對所述被測電子式電流互感器的進行誤差校正；所述被測電子式電流互感器的輸出信號為電壓信號或符合GB/T20840.9-2007標準中61850-9-1協(xié)議和61850-9-2/LE協(xié)議的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包。

所述的，所述系統(tǒng)的電源包括電源調(diào)節(jié)裝置，所述電源調(diào)節(jié)裝置實時檢測所述輸出電壓和所述輸出信號并調(diào)整所述標準電流互感器和所述被測電子式電流互感器的輸入電壓。

所述的，所述保護級誤差校驗裝置包括參數(shù)提取模塊、誤差計算模塊和同步時鐘模塊；所述參數(shù)提取模塊包括電壓同步采集單元和網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包采集單元；

所述參數(shù)提取模塊用于采集所述輸出電壓和所述輸出信號；所述同步時鐘模塊將產(chǎn)生的脈沖分別輸入到所述標準信號轉化裝置與所述合并單元，將所述輸出電壓和所述輸出信號進行同步傳輸；

所述的，所述標準信號轉化裝置包括標準電阻和A/D轉換器；所述標準電阻將所述標準電流互感器輸出的電流信號轉換為電壓信號，并通過所述A/D轉換器將其轉換為數(shù)字量電壓信號；所述同步時鐘模塊將產(chǎn)生的脈沖輸入到所述A/D轉換器和所述合并單元；

采集電壓信號時，所述參數(shù)提取模塊通過所述電壓同步采集單元采集所述數(shù)字量電壓信號和所述合并單元輸出的數(shù)字量信號；

采集網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包時，所述參數(shù)提取模塊通過所述網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包采集單元對網(wǎng)絡適配器傳輸?shù)木W(wǎng)絡數(shù)據(jù)包進行解析，從而獲取所述被測電子式電流互感器的傳輸數(shù)據(jù)；。

所述的，所述的，所述保護級誤差校驗裝置對所述被測電子式電流互感器進行誤差校驗，包括：

步驟1：對所述標準電流互感器的輸出電壓和所述被測電子式電流互感器的輸出電壓分別進行希爾伯特積分變換，獲取所述標準電流互感器的輸出誤差；

步驟2：采用三次樣條插值法對電源頻率范圍為49.5～50.5HZ時的所述標準電流互感器的輸出誤差進行插值并將所述輸出誤差擬合為誤差曲線；

步驟3：依據(jù)所述誤差曲線和實時的電源頻率值對通過希爾伯特積分變換后的所述被測電子式電流互感器的輸出信號進行誤差修正，并計算所述被測電子式電流互感器的保護級誤差。

與最接近的現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)異效果是：

1、本發(fā)明技術方案中，采用基于希爾伯特積分變換算法的軟件代替硬件積分器，使得保護級誤差校驗裝置的功耗下降30％，顯著提高了保護級誤差校驗裝置的電源裝置中激光模塊的工作壽命和可靠性；

2、本發(fā)明技術方案中，采用基于希爾伯特積分變換算法能夠提高電子式電流互感器的穩(wěn)態(tài)精度和保護級誤差的檢測校驗的精準度；