[發明專利]一種基于多參量疊加模擬的電子式互感器性能試驗系統

有效

• 申請號: 201711370872.7
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108254640B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 盧樹峰;楊世海;彭宇翔;趙雙雙;陳剛;張明明;李紅斌;李志新;徐敏銳;胡琛;陸子剛;陳文廣;吳橋;張竹
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網公司;國網江蘇省電力有限公司;華中科技大學;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;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;張賞

1.一種基于多參量疊加模擬的電子式互感器性能試驗系統，其特征在于，包括智能變電站電場環境智能模擬系統、智能變電站磁場環境智能模擬系統、電子式互感器電參量模擬系統、多參量交叉疊加控制及監測系統和試驗平臺；

所述智能變電站電場環境智能模擬系統用于模擬智能變電站現有電場環境，由高壓電極、地電極和升壓器和標準電壓互感器組成；所述升壓器外接標準電壓互感器，升壓器的一端連接高壓電極，另一端連接地電極，高壓電極連接在撐架上且置于試驗平臺正上方，地電極置于試驗平臺下方，通過多參量交叉疊加控制及監測系統發出控制信號至升壓器，使升壓器產生電壓輸出；

所述智能變電站磁場環境智能模擬系統用于模擬智能變電站現有磁場環境，由兩個亥姆霍茲線圈、升流器和標準電流互感器組成；所述升流器外接標準電流互感器，與亥姆霍茲線圈串聯連接，通過多參量交叉疊加控制及監測系統發出控制信號至升流器，使升流器產生電流輸出；

所述電子式互感器電參量模擬系統的輸出端連接電子式互感器的輸入端，用于模擬220kV及以下電子式互感器電壓電流情況；

所述多參量交叉疊加控制及監測系統發出控制信號至升壓器和升流器，實現電子式互感器所處環境電場強度和磁場強度的疊加，完成智能變電站實際環境的模擬；所述多參量交叉疊加控制及監測系統能夠根據實驗要求調整電場強度和磁場強度，同時能夠監測電場強度和磁場強度。

2.根據權利要求1所述的一種基于多參量疊加模擬的電子式互感器性能試驗系統，其特征在于，所述升壓器為30kV升壓器。

3.根據權利要求1所述的一種基于多參量疊加模擬的電子式互感器性能試驗系統，其特征在于，所述升流器為1kA升流器。

4.根據權利要求1所述的一種基于多參量疊加模擬的電子式互感器性能試驗系統，其特征在于，所述兩個亥姆霍茲線圈關于試驗平臺對稱放置，彼此平行且共軸，通以同方向電流。

5.根據權利要求1所述的一種基于多參量疊加模擬的電子式互感器性能試驗系統，其特征在于，所述多參量交叉疊加控制及監測系統采集標準電壓互感器和標準電流互感器二次側的信號，二次側信號經過模數轉換之后，采用快速傅里葉變換插值算法進行諧波分析，求取基波特征量。

6.根據權利要求5所述的一種基于多參量疊加模擬的電子式互感器性能試驗系統，其特征在于，所述標準電壓互感器為阻容式電壓互感器，所述標準電流互感器為穿心式電流互感器。

7.根據權利要求5所述的一種基于多參量疊加模擬的電子式互感器性能試驗系統，其特征在于，所述基波特征量的求取過程為：

快速傅里葉變換插值算法加漢寧窗進行運算，漢寧窗的時域形式為：

其中，N為模數轉換采樣點數；

窗函數對應的頻域表達式為：

其中，主瓣函數為ω為頻率；

用漢寧窗對信號x(n)進行加權截斷，得到離散加窗信號x_w(n)：

x_w(n)＝x(n)*w(n),n＝0,1,2,…,N-1 (12)

其中，x(n)為標準電壓互感器和標準電流互感器二次側信號模數轉換采樣值序列；

x(n)的頻譜x(e^jω)為：

因此x_w(n)的頻譜X_W(e^jω)為：

將頻譜X_W(e^jω)以頻率為橫軸、幅值為縱軸繪制直角坐標圖，找出幅值最大和次最大的譜線，假設兩譜線的頻率分別為k_h和k_h+1，兩譜線的幅值分別為則得到基波幅值和頻率的估計公式；

頻率偏差α_h為：

其中，

基波信號的幅值A_h為：

基波信號的頻率f_h為：

其中，f_s為模數轉換采樣頻率。

8.根據權利要求1所述的一種基于多參量疊加模擬的電子式互感器性能試驗系統，其特征在于，所述試驗平臺水平放置，通過旋轉和升降，使得電場和磁場施加給電子式互感器不同的部位。