[發明專利]柔性直流換流閥的電磁干擾測量分析系統及其操作方法

在審

• 申請號: 202210181839.4
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114460384A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 成林;畢闖;羅嗣勇;盧江平;劉健;蒲路;吳健;郭安祥
• 申請（專利權）人: 國網陜西省電力有限公司電力科學研究院;電子科技大學長三角研究院（湖州）
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

1.一種柔性直流換流閥的電磁干擾測量分析系統，其特征在于，包括：

采集模塊，用于采集待測量的柔性直流換流閥產生的電磁信號，并轉換為電信號輸出；

處理模塊，用于接收所述采集模塊輸出的電信號并進行比例放大處理以及時間信號積分處理，獲得磁場強度信號并轉換為光信號輸出；

顯示分析模塊，用于接收所述處理模塊輸出的光信號并進行分析，獲得分析結果并顯示；

屏蔽模塊，用于放置處理模塊，以屏蔽空間電磁信號對處理模塊的干擾以及處理模塊產生的電磁信號對空間電磁信號的干擾；

光纖通信模塊，用于實現采集模塊和處理模塊間的有線通信；用于實現處理模塊和顯示分析模塊間的有線通信；

其中，所述顯示分析模塊中，進行分析的步驟包括：對接收信號進行快速傅里葉變換，獲得幅頻特性波形；定量分析高頻信號分量的頻率和幅值，將IGBT開通和關斷特性相對應，與測量系統電磁干擾閾值相比較，分析獲得柔性直流換流閥的空間電磁干擾特性。

2.根據權利要求1所述的一種柔性直流換流閥的電磁干擾測量分析系統，其特征在于，所述采集模塊包括：

三維傳感器，用于采集待測量的柔性直流換流閥產生的電磁信號；

電光轉換器，用于將所述三維傳感器采集的電磁信號轉換為光信號并輸出；

光電接收機，用于將所述電光轉換器輸出的光信號轉為電信號并輸出。

3.根據權利要求2所述的一種柔性直流換流閥的電磁干擾測量分析系統，其特征在于，所述三維傳感器基于羅氏線圈構成。

4.根據權利要求1所述的一種柔性直流換流閥的電磁干擾測量分析系統，其特征在于，所述處理模塊包括：放大器、積分器、乘法器以及光纖收發器；

其中，接收的電信號經過放大器固定比例放大和積分器對時間信號積分后，再通過乘法器輸出至光纖收發器轉換為光信號輸出。

5.根據權利要求4所述的一種柔性直流換流閥的電磁干擾測量分析系統，其特征在于，所述處理模塊中，

輸入的電信號與磁場強度信號的關系為，式中，u_x為采集模塊X軸向的輸出感應電壓信號，u_y為采集模塊Y軸向的輸出感應電壓信號，u_z為采集模塊Z軸向的輸出感應電壓信號；μ_r為相對磁導率，μ_o為真空磁導率；S_x為X軸向磁環內徑面積，S_y為Y軸向磁環內徑面積，S_z為Z軸向磁環內徑面積；N_x為X軸向磁環數，N_y為Y軸向磁環數，N_z為Z軸向磁環數；H_x為X軸向磁場強度，H_y為Y軸向磁場強度，H_z為Z軸向磁場強度；

測點的空間磁場強度大小為，H為三維合成磁場強度；

磁場強度與三軸的夾角為，式中，α、β、γ分別對應與X軸、Y軸、Z軸的夾角。

6.根據權利要求4所述的一種柔性直流換流閥的電磁干擾測量分析系統，其特征在于，所述處理模塊還包括：

存儲器，用于存儲接收的電信號。

7.一種權利要求1所述的柔性直流換流閥的電磁干擾測量分析系統的操作方法，其特征在于，包括以下步驟：

在測量室內，將采集模塊放置在預設測點；采用有線傳輸方式，通過光纖通信模塊連接到屏蔽模塊內的處理模塊；經過信號處理后，再通過光纖通信模塊連接到測量室外的顯示分析模塊；其中，屏蔽模塊懸空放置；

測量時，啟動柔性直流換流閥組進行預充電到達正常工況，利用采集模塊對空間電磁信號進行實時提取；采集信號輸出至處理模塊，對輸入信號進行累積，通過處理模塊輸入輸出積分原則，再經過比例放大，得到磁場強度信號；對接收的磁場強度信號進行快速傅里葉變換，獲得幅頻特性波形；定量分析高頻信號分量的頻率和幅值，將IGBT開通和關斷特性相對應，與測量系統電磁干擾閾值相比較，分析獲得柔性直流換流閥的空間電磁干擾特性。