[發明專利]一種基于最小方差算法的互感器勵磁特性測試方法及系統

有效

• 申請號: 202011559289.2
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112799001B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 王蘭芳
• 申請（專利權）人: 武漢市華英電力科技有限公司
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02
• 代理公司: 廣州海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 馬赟齋;冼俊鵬

1.一種基于最小方差算法的互感器勵磁特性測試方法，其特征在于，包括：功率損耗數學模型建立的步驟；對所述功率損耗數學模型搜索最優參數形成精確損耗數學模型的步驟；利用精確損耗數學模型還原互感器在工頻下勵磁特性數據和參數的步驟；

所述功率損耗數學模型為：Pw＝k1*f*Fm^hn+k2*f²*Fm²+k3*(f*Fm)^1.5；其中Pw是互感器的總有功損耗，f是測試電壓頻率，k1、k2、k3、hn分別是待定參數，Fm是一個周波中的最大磁通量；

最優參數的搜索過程為：對互感器輸入工頻測試電壓，進行參數掃描的子步驟A；對每組參數k1、k2、k3分別計算理論功率損耗Pwlfc，在當前工頻測試電壓下對互感器測試電壓電流得到實測功率損耗Pwlf，計算方差Q：Q＝∑(Pwlfc-Pwlf)²；抽取最小的Q值所對應的參數hn以及k1、k2、k3為最優參數；

所述子步驟A：令參數hn是在其取值范圍內的一個極值，在當前工頻測試電壓下，利用線性回歸最小方差法確定一組參數k1、k2、k3；令hn向其取值范圍內的另一個極值步進，再次利用線性回歸最小方差法確定另一組參數k1、k2、k3；直至將參數hn在其取值范圍內的參數k1、k2、k3按組掃描完畢。

2.根據權利要求1所述基于最小方差算法的互感器勵磁特性測試方法，其特征在于，所述工頻測試電壓取值范圍在0-160V。

3.根據權利要求1所述基于最小方差算法的互感器勵磁特性測試方法，其特征在于，所述參數hn取值范圍在1-3。

4.根據權利要求3所述基于最小方差算法的互感器勵磁特性測試方法，其特征在于，所述參數hn變化步長為0.01。

5.根據權利要求1所述基于最小方差算法的互感器勵磁特性測試方法，其特征在于，所述利用精確損耗數學模型還原互感器在工頻下勵磁特性數據和參數的步驟是在低于所述工頻測試電壓的頻率下完成；對頻率低于工頻測試電壓的測試電壓，定義為低頻測試電壓。

6.根據權利要求5所述基于最小方差算法的互感器勵磁特性測試方法，其特征在于，

在低頻試驗電壓下通過對電動勢V進行積分可以獲得磁通量F數值，逐漸記錄所有最大磁通量Fm對應的有功損耗Pwl和無功損耗Pq，計算得到精確損耗數學模型；對總有功損耗Pw進行換算得到同樣最大磁通量Fm下對應的工頻損耗；再對工頻下的Pw和Pq進行合成得到Fm對應的總勵磁電流Ie，從而得到精確的工頻勵磁特性曲線。

7.根據權利要求1所述基于最小方差算法的互感器勵磁特性測試方法，其特征在于，從0開始升壓，并記錄每一個采樣點對應的電壓數值和以及對電壓瞬時值進行積分后獲得的磁通量曲線F(t)，通過記錄每一個周波磁通量曲線對應的最大磁通Fm，以獲得滯回線F(t)-I。

8.一種基于最小方差算法的互感器勵磁特性測試系統，其特征在于，包括工控機、SDP主板、采樣控制板、切換開關、電壓型功率放大器以及電流型功率放大器；

所述的工控機通過DSP主板與采樣控制板電性連接；所述采樣控制板通過四線法采集互感器電壓還采集功率輸出端低壓側的電流，分別控制電壓型功率放大器和電流型功率放大器通過功率輸出端對互感器輸出功率；所述的切換開關用于將所述功率輸出端在電壓型功率放大器和電流型功率放大器之間切換；

所述的工控機通過控制DSP主板和采樣控制板，利用如權利要求1-7任一所述的互感器勵磁特性測試方法對互感器進行測試。

9.根據權利要求8所述基于最小方差算法的互感器勵磁特性測試系統，其特征在于，所述采樣控制板內設有若干電壓采集分檔和若干電流采集分檔，分別由對應的繼電器陣列實現檔位切換。