[發明專利]電子式互感器中數據采集系統誤差補償的方法

在審

• 申請號: 201710088713.1
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN108459293A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 趙宏巖;趙書瑾
• 申請（專利權）人: 武漢市歐睿科技有限公司
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 鄧佳

本發明涉及電子式互感器中數據采集系統誤差補償的方法，屬于互感器技術領域；靜態特性分析：對電子式互感器而言，溫度的影響不容忽視，偏置、增益誤差以及非線性誤差等都隨溫度變化而變化，用多項式擬合進行誤差補償時，必須考慮溫度作用。動態特性分析：采集系統的動態準確度將隨著頻率、幅值的變化而變化；考慮到電子式互感器是對工頻量進行測量，因此暫不考慮頻率變化的影響；補償方法效果明顯，有助于改善整個測試系統的溫度穩定性；從理論方面尋求最佳的補償方法，而在實現過程中，可以考慮利用計算機或DSP芯片進行處理，有利于對測量參量的實時處理。

技術領域

本發明涉及電子式互感器中數據采集系統誤差補償的方法，屬于互感器技術領域。

背景技術

20世紀90年代，國內外已有許多單位開始研制各種類型的新型電子互感器，目前一些著名高壓電氣設備制造商，如ABB公司，西門子公司，阿爾斯通公司生產出的產品已形成72.5～765kV系列產品；在北美138-500kV電網中，電子式互感器已投入運行。國內也有不少單位生產電子式互感器，并在工程中得到了一定的應用。華中科技大學利用羅戈夫斯基(Rogowski)線圈的輸出正比于電流導數原理，研制的110kV光電式電流互感器(TA)，早在1993年就在廣東投入試運行。據不完全統計，截至2008年6月，國內全站采用電子式互感器的220kV變電站4所，110kV變電站20余所，還有其它大量的部分采用電子式互感器的變電站。近期，將有10余個全站采用電子式互感器的220kV變電站投產，110kV變電站全站采用的更多。有源型電子互感器已全面進入實用化階段。

電子式互感器由連接到傳輸系統和二次轉換器的一個或多個電流或電壓傳感器組成，采用光電子器件用于傳輸正比于被測量的量，供給測量儀器、儀表和繼電保護或控制設備的一種裝置。在數字接口的情況下，一組電子式互感器共用一臺合并單元完成此功能。

隨著電壓等級的不斷提高與電力系統規模的逐漸擴大，傳統高壓測試設備的絕緣問題日益突出，各種旨在解決超高壓絕緣問題的測量方法應運而生。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種步驟簡單，設計合理、使用方便的電子式互感器中數據采集系統誤差補償的方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：它采用以下兩種形態分析：

1、靜態特性分析：

設x為系統輸入，y為系統輸出，k為系統的理想增益(通常為1)，則可得：y＝kx。若在采集系統滿量程范圍內均勻地選取m個輸入點，且在每個輸入點上采集n個數據，則：

進而擬合出輸入與輸出間的最小二乘回歸直線：y＝kx+b

即可得到偏置誤差Ep＝b，增益誤差Ek＝k-k0，非線性誤差Enl＝max(yi-k·xi-b)。

為了提高測量準確度，應采取相應的誤差補償，通過對測量值y；的擬合，獲取盡可能接近理論值的結果。

對電子式互感器而言，溫度的影響不容忽視，偏置、增益誤差以及非線性誤差等都隨溫度變化而變化，用多項式擬合進行誤差補償時，必須考慮溫度作用。

誤差補償時多項式階數應首先確定下來，也并不是階數越高補償效果就越好。高階多項式在特定區間內的補償效果可以是最佳的，但在該區間外則可能出現極大的誤差。所以，階數的選取不僅要考慮補償的效果，還應當考慮補償方法在擬合的過程也是先假定溫度不變，求取一組多項式系數，然后再求取各組系數與溫度間的多項式關系即可。多項式階數的確定仍然采用靜態誤差補償中的方法。

在補償過程中，靜態特性與動態特性的多項式階數均取為4階，而多項式系數與溫度間的擬合多項式階數在2～5階之間靈活設定。

2、動態特性分析：