[發明專利]一種直流分壓器暫態電壓過沖值的穩態測試方法及系統

有效

• 申請號: 202010621150.X
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111751604B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 徐敏銳;黃奇峰;盧樹峰;王忠東;楊世海;陳剛;李志新;湯漢松;陸子剛;羅強;陳文廣;周東頂;吳橋;郭家豪;陳飛;堯贛東;龔文
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司營銷服務中心;國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國網江蘇省電力有限公司;國家電網有限公司;江蘇凌創電氣自動化股份有限公司
• 主分類號: G01R19/175
• 分類號: G01R19/175;G01R15/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 邵斌

本發明公開了直流分壓器測試技術領域的一種直流分壓器暫態電壓過沖值的穩態測試方法及系統，旨在解決現有技術中直流電子式電壓互感器的暫態測試無法測出階躍過程的暫態電壓過沖值的技術問題。分別對標準分壓器和直流分壓器在測試電壓源下的交流電壓信號進行采樣，獲得標準分壓器采樣序列和直流分壓器采樣序列；獲取標準分壓器的交流信號幅值和直流分壓器的交流信號幅值；獲取標準分壓器的直流信號幅值和直流分壓器的直流信號幅值；計算高頻分壓比；計算直流分壓比；根據高頻分壓比和直流分壓比計算直流分壓器暫態電壓過沖值。通過直接測試直流分壓器代替測試直流電子式電壓互感器整體，測試工作易于實現，計算精度更高。

技術領域

本發明屬于直流分壓器測試技術領域，具體涉及一種直流分壓器暫態電壓過沖值的穩態測試方法及系統。

背景技術

隨著大功率全控型電力電子器件的迅速發展，以及直流電網制造水平的不斷提高，基于絕緣柵雙極晶閘管(IGBT)的電壓源型直流輸電(VSC-HVDC)受到越來越廣泛的關注及應用，將會成為直流電網中最主要的輸電方式。直流電子式互感器是高壓直流輸電工程的關鍵設備之一，其暫態性能直接關系到特高壓直流輸電工程的運行安全。近幾年，多次發生由于直流電子式電壓互感器暫態階躍響應時間過長、暫態階躍過沖二次側擊穿等原因導致的直流輸電工程閉鎖的故障。

目前特高壓直流電子式電壓互感器基本都是采用阻容分壓原理的電子式電壓互感器，直流電子式電壓互感器利用精密電阻分壓器傳感直流電壓、利用并聯電容分壓器均壓并保證頻率特性、利用復合絕緣子保證絕緣。直流電子式電壓互感器絕緣結構簡單可靠、線性度好，動態范圍大，可實現對高壓直流電壓的可靠監測。而受雜散電容的影響，阻容分壓器高壓臂的電容值會發生變化，進而使得其阻容時間常數發生變化，導致直流分壓器的暫態階躍響應不是一個理想的階躍跟隨過程，出現暫態階躍響應的過沖現象。這種電壓的過沖會導致階躍電壓值過大損壞特高壓直流電子式電壓互感器的電阻盒與遠端模塊。

目前直流電子式電壓互感器的暫態測試技術都是將直流電子式電壓互感器作為一個整體來進行測試的，這種測試方法由于受二次設備低通濾波以及采樣速率的影響無法測出階躍過程的暫態電壓過沖值，這給直流電子式電壓互感器的安全運行帶來非常大的安全隱患。

發明內容

本發明的目的在于提供一種直流分壓器暫態電壓過沖值的穩態測試方法及系統，以解決現有技術中直流電子式電壓互感器的暫態測試無法測出階躍過程的暫態電壓過沖值的技術問題。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種直流分壓器暫態電壓過沖值的穩態測試方法，分別對標準分壓器和直流分壓器在測試電壓源下的交流電壓信號進行采樣，獲得標準分壓器采樣序列和直流分壓器采樣序列，并分別由標準分壓器采樣序列和直流分壓器采樣序列獲取標準分壓器的交流分量頻率和直流分壓器的交流分量頻率；分別對標準分壓器采樣序列和直流分壓器采樣序列進行加Hanning窗處理，并采取傅里葉變換，獲取標準分壓器的交流信號幅值和直流分壓器的交流信號幅值；取測試電壓源下設定長度的直流電壓信號數據，采用廣義多項式擬合獲取標準分壓器的直流信號幅值和直流分壓器的直流信號幅值；根據標準分壓器的交流信號幅值和直流分壓器的交流信號幅值計算高頻分壓比；根據標準分壓器的直流信號幅值和直流分壓器的直流信號幅值計算直流分壓比；根據高頻分壓比和直流分壓比計算直流分壓器暫態電壓過沖值。

進一步地，所述測試電壓源為直流及高頻電壓發生器發出的高頻疊加的交直流測試電壓源。

進一步地，所述采樣的速率為1MHz。

進一步地，所述設定長度為交流電壓信號10周波時間窗。

進一步地，所述高頻分壓比為：

β₁＝U₁₁/U₂₁ (4)