压缩感知电流互感器传变特性辨识方法

为解决快速准确系统辨识电流互感器传变特性的理论问题,基于压缩感知理论,提出了电流互感器传变特性的压缩感知系统辨识方法。首先推导了Jiles-Atherton(J-A)模型电流互感器的传递函数,其次提出了电流互感器的压缩感知系统辨识架构,构造多频率正弦信号稀疏字典,产生压缩感知辨识激励信号,满足电流互感器传变特性的稀疏先验条件,最后采用Toeplitz测量矩阵,使用压缩采样匹配追踪算法实现了电流互感器传变特性的精确辨识。仿真实验结果表明,所提的压缩感知辨识方法能够准确辨识电流互感器的传变特性,显著提升电流互感器传变特性的系统辨识效率。

企业自备电厂对电压暂降传变特性影响分析

介绍了自备电厂的基本结构,建立了同步电机发电模型,分析了电机无功特性受电压暂降幅值与励磁磁链的影响,结合电网潮流分析理论研究了同步发电机发电功率变化对母线电压运行水平的影响。根据暂降发生后某建有自备电厂企业的实测数据,验证了暂降后同步电机运行功率变化对不同电压等级母线电压运行水平起到的支撑作用,母线电压平均被提升33.87%,依据同步电机功率特性和潮流分析理论计算母线残余电压误差小于5%,为企业自备电厂的规范化发展管理、电网的安全稳定运行提供了新的思路。

计量用TA在直流偏磁条件下传变特性的实验与分析

直流偏磁会改变计量用电流互感器(TA)的传变特性,直接影响仪表测量、电能计量的精度。地磁风暴、直流输电系统、线路故障、人为加入直流分量等都会使TA产生直流偏磁。理论分析表明,直流分量不产生变化磁通,其作为励磁电流改变铁心工况,产生各次谐波,影响TA的正确传变。以计量仪表常用的0.1级TA04-5 A/5 mA为例,通过实验数据来分析研究直流偏磁对TA传变特性的影响。研究表明,直流偏磁使计量用TA的比差向负方向变化,角差向正方向变化,并且这种影响随着直流偏磁电流的增大而增大,尤其是角差呈非线性快速增长,直流偏磁最终导致电力仪表测量、电能计量偏小。

直流偏磁条件下电流互感器的传变特性

直流偏磁现象会改变电磁式电流互感器(current transformer,CT)的传变特性,影响继电保护可靠性和电能计量的公平性。通过建立等效电路模型,利用电磁关系方程推导剩磁和偏磁对保护用CT起始饱和时间影响的定量数值关系;利用谐波平衡原理获得了偏磁条件下计量用CT传变误差的解析表达式。分析表明,直流偏磁将加速保护用CT的饱和(达若干ms),且偏磁电流越大CT饱和越快;同时,直流偏磁可使计量用CT的角差和比差增大,导致计量结果失真。仿真算例验证了理论分析结果的正确性。该研究结果为保护用CT的选择、继电保护的整定以及计量用CT的使用提供了参考依据。

空心线圈电流互感器传变特性及其对继电保护的适应性分析

为了系统地分析空心线圈电流互感器传变特性及其对继电保护的影响,针对具体的互感器物理结构,采用理论、实验和仿真分析的手段,研究空心线圈电流互感器传感头和整体的频率特性和暂态特性。揭示了互感器较宽的频带特性有利于提高继电保护性能,频带宽度主要由Rogowski传感头和信号处理电路特性参数决定;暂态电流的测量误差关键取决于互感器对衰减非周期分量的刻画能力,即主要由非周期分量衰减时间常数和积分单元特性参数决定。最后,进一步从结构设计和测试标准方面提出空心线圈电流互感器应用于继电保护系统的适应性措施。

计及TA传变特性的输电线路行波故障定位研究

研究了电流互感器非理想传变特性引起的行波信号畸变和对行波故障定位的影响。建立了电流互感器的高频电路模型,并由实验确定了电路模型参数,然后根据该模型对二次侧的畸变电流进行校正以逼近一次侧电流,从而减小由电流互感器非理想传变特性引入的误差。数字仿真和实验结果表明,该方法可有效地校正电流互感器引起的行波信号畸变和误差,提高行波故障定位的精度。

电子式电压互感器谐波传变特性分析

与传统电磁式互感器相比,电子式互感器在带宽、绝缘结构和体积等方面更具优势,已成为电力测量设备中的研究热点。随着电网中非线性负荷的增多,谐波污染日益严重,实现对谐波的准确测量意义重大。在此背景下,开展电子式互感器的谐波传变特性研究十分必要。笔者从各种典型电子式电压互感器的工作原理出发,分析了其对谐波和直流的传变特性,从理论上得出了不同原理的电子式电压互感器能否测量谐波电压的定性结论,为进一步开展电子式电压互感器谐波传变特性的试验及检测研究奠定了基础。

3种电子式电流互感器的传变特性分析与比较

结合数字化变电站的发展趋势和二次设备检测需求,给出了一种含电子式互感器校验仪的传变特性测试研究方案,并根据3种不同类型的电子式电流互感器各自的特点进行了实验研究,通过实验数据的误差分析了其性能差异。结果表明,不同类型的电子式电流互感器可以充分发挥各自的优势运用于智能化变电站中,解决了传统互感器存在的磁饱和、暂态精度低以及谐波测量的欠缺等方面的问题,为开展数字化变电站继电保护测试与建模提供了基础数据支持。

外部恒定磁场对电流互感器传变特性影响分析

通过分析电流互感器(TA)与永磁铁的相对位置,推导了外部恒定磁场对TA传变特性影响的定量关系式,并得出了以下结论:外部恒定磁场对TA的影响在有恒定交链磁通绕组处与直流偏磁相似,随着外部磁感应强度增加,TA传变误差增大,同时在输出中产生大量谐波,严重影响电能计量的结果。

电子式电流互感器谐波传变特性研究

随着非线性负荷的大量应用,电网中的谐波问题日益严重,实现对谐波的准确测量意义重大。作为智能电网中的关键设备,电子式互感器近年来获得了长足发展,运行数量不断增多。在此背景下,探求电子式互感器的谐波传变特性十分必要。文章以电子式电流互感器的工作原理为基础,分析了其对谐波和直流的传变特性,从理论上得出了各类电子式电流互感器能否用于谐波测量的定性结论,为进一步开展电子式电流互感器谐波传变特性的试验及检测研究奠定了基础。所用分析思路及方法对于电子式电压互感器的谐波传变特性分析具有借鉴意义。

电磁式电压互感器暂态仿真及行波传变特性分析

传统上认为电磁式电压互感器(potential transformer,PT)不能有效传变高频行波信号,因此铁路自闭贯通线在利用既有设备进行双端电压行波测距时还需进行系统的研究。文章基于PSCAD/EMTDC建立了JDZ10-10型PT等效模型,并植入自闭贯通线路中进行系统的仿真研究,利用小波模极大值法检测线路故障时电压互感器一次侧和二次侧的电压行波波头。仿真研究发现,自闭贯通线上常用的JDZ10-10型PT在0～125kHz的低频段有较好的传变特性,能准确、无时延地传变行波波头信号和极性;但故障后1～2ms二次侧存在一个振荡过程,因此1个一次侧波头传变到二次侧会产生多个波头。在准确识别二次侧行波第1个波头的情况下,可利用电压行波进行自闭贯通线路故障测距。该结果证明电压行波测距原理在铁路自闭贯通线路中具有适应性。

空心线圈电流互感器传变特性实验研究和分析

为了精确评估空心线圈电流互感器的传变特性,设计了空心线圈电流互感器精确度、饱和特性、频率特性和暂态特性的测试方案,根据互感器的结构模块设置测试点,研究各单元部件和整机的特性。提出采用"额定准确低限值一次电流"下的"总谐波畸变率"指标,评价空心线圈电流互感器在小电流时的输出波形质量。实验结果表明,空心线圈电流互感器大电流时线性度好,小电流时易受干扰的影响,互感器频带受限于传感线圈参数和信号处理电路的相频特性,对故障暂态电流和励磁涌流的传变误差主要来源于衰减直流分量的测量误差。研究方法为厂家产品设计和改良、相关测试标准的改善提供参考。

计量用电流互感器在3种铁心条件下传变特性的试验与分析

计量用电流互感器(TA)作为最前端信号源器件,其性能直接影响电力仪器仪表的测量精度。文中通过试验与分析3种常用铁心TA的传变特性得出:TA的传变特性与铁心材料有关,具有非线性特性;超微晶铁心、坡莫合金铁心的TA传变特性明显优于硅钢片铁心的TA;用坡莫合金铁心和超微晶铁心的TA准确度可以达到0.1级;用硅钢片铁心TA准确度可以达到1级。选择性能优良的铁心材料,优化结构,是提高TA传变特性行之有效的方法。

电子式电压互感器传变特性分析与测试

传统电压互感器对低频电压信号传变特性良好,但对行波信号的传变特性并不理想.电子式电压互感器在智能变电站中得到应用,其对高频信号具有潜在的传变优势,这对于实现智能变电站的行波故障测距和未来行波保护具有重要意义.本文以电容分压型电子式电压互感器为例,通过建立互感器的等值电路模型,分析其对暂态高频信号的频率响应特性,利用对互感器样机测试得到结果与理论分析相对比,证明了该互感器对故障行波信号具有良好的传变能力.

直流偏磁条件下高精度微型电流互感器的传变特性

高精度微型电流互感器(CT)是高端智能电力仪表常用的前端取样器件,其传变特性受直流偏磁的影响。以 0.02 级微型电流互感器为例,通过实验数据来定量分析直流偏磁对 CT 传变特性的影响。研究表明,CT 传变特性受直流偏磁的影响,这种影响随直流偏磁电流的增大而增大;角差随直流偏磁电流的增大而向正方向变化,随直流偏磁电流的增大而呈非线性快速增长;当直流偏磁电流超过微型电流互感器一次侧交流电流有效值的 2%时,比差超出 0.02 级 CT 比差误差限值。直流偏磁将导致仪表测量偏小。

直流互感器的传变特性研究

直流线路上的电能质量事件对系统继电保护和检测计量有着不利影响,研究在不同电能质量条件下的直流互感器的传变特性对系统安全运行具有重要意义。通过对湖北境内多座直流换流站进行连续采集,获取了典型的直流线路上的电能质量事件信号,将信号输入到直流互感器的传递函数模型中,以此验证直流互感器在极端条件下的传变特性。结果表明,直流互感器能很好地跟踪一次侧复杂信号,但在检测尖端峰值时误差较大。

单相变压器雷电传变特性试验研究

为防止雷电波对单相变压器造成损坏,利用冲击电压发生器在不同幅值冲击电压及不同接线方式正反变换雷击过电压对单相变压器测试,并对试验结果进行了频谱分析,获得了单相变压器雷击频域传递特性。试验结果表明,雷电经变压器耦合到低压侧的电压值远高于实际变比感应到低压侧的幅值,正变换过电压冲击电压传递幅值高于反变换过电压。

直流偏磁对计量用电流互感器传变特性的影响分析

探讨了计量用电流互感器的测量误差与铁芯材料饱和磁感应强度之间的关系,分析了直流偏磁对计量用电流互感器误差的影响,研究了直流偏磁会加速计量用电流互感器饱和,且饱和速度与偏磁电流大小成正比。

铁心材料对电流互感器传变特性的影响与测试分析

电流互感器的误差由铁心所消耗的励磁电流引起,与铁心材料的磁性能有关。为选用优质铁心材料,以设计更高准确度的电流互感器,选用高磁导率的超微晶、坡莫合金铁心材料制作微型电流互感器,测试其传变特性,与硅钢片铁心作对比分析;通过测试分析可知,坡莫合金铁心的微型电流互感器传变特性表现最优,坡莫合金铁心和微晶铁心的微型电流互感器准确度基本达到0.1级,而同规格的硅钢片铁心电流互感器准确度只达到1级。

特高压直流分压器传变特性及其对电压突变量保护影响

直流分压器是特高压直流输电控制保护系统的数据源头,其传变特性对直流线路保护适应性提出了新的课题。针对这一问题,从直流分压器的传变特性分析着手,建立了直流分压器分压回路等值电路模型,推导了直流分压器的传递函数,分析了其阶跃响应动态性能。特别地,研究了二次分压板拓扑结构以及低通滤波器截止频率对传变特性的影响。利用PSCAD/EMTDC,构建了西南某特高压直流电磁暂态仿真模型,仿真研究了直流分压器传变特性对电压突变量保护的影响规律。研究表明,当二次分压板取消低压臂电容时,故障后分压器二次侧感受到的电压突变量较实际电压突变量更大,有利于提升电压突变量保护的灵敏性,提升保护抗过渡电阻的能力。研究结论可为特高压直流输电系统直流分压器选型提供指导。