基于融合K-近邻算法的电压互感器在线监测方法

由于受工作时长和环境因素的影响,电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)在运行过程中误差稳定性不高,易出现电能计量失准现象。为此,该文提出了一种基于融合K-近邻算法(fusion K-nearest neighbor algorithm,FKNN)的电压互感器在线评估方法。该方法利用互感器的历史运行数据构建虚拟标准器,通过改进K-近邻算法对互感器实时状态进行监测,实现对异常情况的报警。同时,提出了一种加权移动时间窗的方法,自适应更新异常阈值,有效削弱电网不平衡波动的影响。实验结果表明,该文方法能够准确监测互感器的0.2级误差漂移。

一起110kV电容式电压互感器二次电压异常的故障分析

针对某220kV变电站内一起110kV电容式电压互感器二次电压异常故障,介绍了电容式电压互感器的特殊结构和工作原理,结合故障现象、试验数据、设备解体检查情况,综合分析、判断其故障原因,系电压互感器中压电容的部分电容单元击穿短路造成二次电压偏低,并对设备制造和运维方面提出了改进措施和工作建议。

基于电子式电压互感器边界特性分析的35 kV配网输电线路单端暂态量保护方案及其整定

随着分布式电源广泛接入配电网,传统三段式电流保护方案的性能严重劣化。单端暂态量边界保护由于具备不依赖电源特性等突出优势,有望成为改善主动配电网保护配置性能的有效方案,但其需依附于线路边界强健的滤波作用。为此,该文研究发现,可利用智能变电站和智能开闭所中电子式电压互感器、金属氧化物避雷器与其余设备杂散电容共同作为线路边界,其优异的高频滤波作用能够为暂态量保护方案的设计奠定基础;其次,利用区内外故障时电压行波高频频带能量差异构造保护判据,并基于整定门槛与动作时序的合理配合形成单端暂态量阶段式保护方案;最后,基于PSCAD仿真平台验证所提方案的有效性、灵敏性与可靠性,其可与电流保护方案协同互济以强化主动配电网继电保护方案的动作性能。

基于误差状态模糊分析的电容式电压互感器内绝缘状态评价方法

电容式电压互感器(CVT)的内绝缘状态是保证其计量准确性和运行稳定性的关键因素。然而,在长期运行过程中,电老化、热老化以及系统过电压等因素会导致CVT的内绝缘状态出现劣化。针对此问题,文中提出了一种数据驱动的CVT内绝缘状态评价方法。该方法利用高压CVT群体之间的电气连接关系构建CVT误差状态的特征参量,基于CVT误差状态与内绝缘状态的相关性,通过模糊分析方法匹配CVT的误差状态与内绝缘状态,实现了在线评价CVT异常内绝缘状态的异常程度和异常类型。

基于无电网电压传感器的Vienna整流器滑模模型预测控制

Vienna整流器的控制系统设计与电网电压参数密不可分,然而,传统的电压传感器增加了系统的成本和复杂性.针对此问题,提出一种Vienna整流器无电网电压传感器模型预测控制策略.通过建立Vienna整流器虚拟磁通数学模型来估计电网电压,利用二阶低通滤波器消除了积分初值和直流偏置问题,进而提高观测效果.其次,结合模型预测直接功率控制(DPMPC),以功率跟踪误差最小为目标得到三桥臂的开关序列.实验结果表明,所提出的控制策略谐波含量低,电压能准确跟踪给定值,具有良好的稳态和动态性能.

采用AD654芯片的直流电压传感器及其温度漂移补偿

提出一种基于电压-频率变换的光电式电压传感器及电压传感信号温度漂移的补偿方法。电压传感系统主要包括电阻分压器、电压-频率变换芯片、发光二极管、光纤、光电探测与信号处理单元等。利用两块AD654型芯片分别作为被测电压和温度传感单元,通过对两路光传感信号进行非线性数据拟合等方式实现了对电压传感信号温度漂移的实时补偿。实验测量了0.6 kV~5.0 kV范围内的直流电压,并实现了电压传感信号的温度漂移补偿,在-40℃~+60℃的温度范围内,电压传感信号温度漂移的平均相对误差约为±0.7%。

基于高温超导的高精度电压互感器研究

电压互感器的励磁误差由励磁电流在电压互感器绕组上的压降产生,是电压互感器误差的主要来源。双级励磁技术可以有效降低电压互感器的励磁电流,但绕组阻抗始终无法消除,励磁误差仍然存在。文中将77 K高温超导技术应用于电压互感器,绕组和互感器铁心均工作在高温超导环境,达到超导态时绕组的阻抗为零,励磁电流经过绕组引起的压降也为零,可以从根本上消除励磁误差。分析了高温超导下的铜损和铁心磁性能,重点针对铁心的磁滞和涡流损耗进行了理论分析并提出抑制措施,设计了一台变比为1 kV/10 V的电压互感器的铁心和绕组结构,研制了高温超导电压互感器样机,设计了低温杜瓦容器及其外部冷屏设计,减小热量损失温度场,开展温度场仿真分析温度分布梯度。最后开展了误差校准,校准结果表明,该样机在20%~120%额定电压范围内,比值误差优于4×10-6,相位误差优于5μrad,比常温电压互感器的误差减小一个数量级。77 K高温超导电压互感器对于提升电压互感器的精度具有重要意义,同时也可为更高电压等级的超导互感器研制提供理论支撑。

静电荷逃逸电子式电压互感器的电场优化方法

针对静电荷逃逸电子式电压互感器(electronic voltage transducer,EVT)电场边缘效应引入的附加电容影响其测量准确性的问题,提出一种粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)、风驱动优化算法(wind driven optimization,WDO)、最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)结合的电场优化方法.首先,采用WDO-LSSVM构建描述EVT电场分布的数学模型,其中用WDO优化LSSVM的参数选择.其次,采用PSO算法求解上述数学模型,获得EVT电场分布最优时的物理参数组合.同时,提出一种电极结构优化方法,将电极边缘切削成圆弧或斜面以改善电场局部集中现象.最后,采用COMSOL仿真软件构建EVT的三维模型,对EVT进行电流-电路耦合场仿真.仿真结果表明,所提方法减小了边缘效应引入的附加电容和EVT的测量误差.

基于优选建模和深度置信网络的电压互感器误差定量评估方法

电压互感器(potential transformer,PT)是电力系统中电压测量的关键设备,对PT的计量误差进行在线评估将有助于维护电能贸易结算的公平公正,其中基于数据驱动的PT在线评估方法因其评估性能优越而具有良好的工程应用前景,但存在着未考虑建模数据中是否含有异常数据以及无法定量评估等问题。为此,文中提出了一种基于优选建模和深度置信网络的定量评估方法,该方法通过无监督聚类技术确定理想的建模数据集,并利用深度置信网络进行训练得到PT定量评估模型,进而对PT实时输出信号进行分析实现误差定量评估。实验表明,该方法可有效检测出建模数据中的异常数据,且准确监测0.2级PT的计量误差状态,实现在运PT计量性能的准确评估。

基于电容式电压互感器的过电压测量方法改进研究

电容式电压互感器(CVT)的暂态特性存在局限,直接测量过电压容易受到电磁环境的干扰,这限制了对系统中各节点电压的精确监控以及冲击过电压波形数据的准确采集。为此提出了一种改进方案,在现有CVT的基础上加装宽频带传感器。该装置能够扩大采集冲击过电压时的频率范围,提高响应速度和采样率,同时确保电力系统的稳定运行,从而显著提升测量数据的准确性,并有助于更深入地分析电能质量。为了验证CVT直接测量过电压数据的不准确性,采用了串联分压法,并构建了CVT仿真模型。通过构建改进后的CVT仿真模型进行了仿真分析,并搭建试验平台进行测试,证实了该改进方案的有效性。

关于高压开关柜电压互感器测量精度与运行稳定性的研究

电压互感器作为高压开关柜必备的计量保护设备,对电能测量与继电保护功能具有不可替代的作用,并对高压开关柜继电保护动作的准确性与精准性有重要意义,同时电压数值也是供电电能计算的重要指标,是评估供电质量与经济性的指标之一。随着国民经济的不断发展,人民对于高品质用电的需要也在日益增长,因此对高压开关柜的质量与稳定提出了更高的要求,也对高压开关柜计量保护的核心部件电压互感器运行精度与稳定提出了更高要求。本文从电压互感器的参数选择、安装方式、运行方式、故障分析等方面进行分析,对电压互感器的运行精度与稳定性进行了探讨。

三相三线电能计量装置电压互感器二次侧极性反接案例分析

三相三线电能计量装置电压互感器二次侧极性反接时,由于可能存在电能表对自身电压接线相序判定异常等问题,往往容易引起接线异常类型误判,进而干扰接线更正,甚至引起新的接线错误。文章研究此类接线异常类型的表现特征与原理,提出该类接线异常的判定方法,帮助计量人员精准识别异常类型,支撑现场消缺,提高计量业务工作准确度。

基于零磁通的双隔离高电压传感器设计与实现

传统霍尔电压传感器测量千伏级电压采用外接电阻转换成电流的方式,存在输入功率大和测量隔离度低的问题。基于此,设计了一种基于零磁通的双隔离高电压传感器。设计电阻阵列、仪表放大和运放双跟随匹配的U/I转换电路,降低输入功耗并精确传送测量电压;引入特殊耐高压设计的霍尔模块,对原次级磁场建立零磁通反馈,实现测量和输出隔离以及高精度线性转换;设计宽电压式DC-DC电源对内部高低压模块隔离供电。测试结果表明,传感器线性度优于0.1%,精度优于0.2%,耐压达到2000 V,具有重要的工程价值。

电力机车高压电压互感器谐波传递特性试验研究

我国电气化铁路大量采用交流传统电力机车后频繁出现车网电气高频谐波谐振问题,认识并解决该问题先要做的是准确测量宽频范围内的电压。因此,电力机车高压电压互感器的谐波传递特性越来越受到重视。文章采用谐波注入的方法,通过试验获得电压互感器一二次电压信号,以离线计算的方式获得电压互感器在不同谐波频率段的电压变比、电压相位偏移等关键数据。此外,通过对比不同型号的电压互感器试验数据,分析不同电压互感器谐波传递特性的异同。研究结果可用于对电力机车测得的牵引网电压的矫正,有助于提高测量信号的准确度。

电磁式电压互感器常见故障及应对措施

电磁式电压互感器被广泛应用于电力系统中,其故障会对电力系统的稳定运行造成不良影响。因此,有必要对电磁式电压互感器常见故障做出应对保护措施,用以充分保障电力系统稳定运行。鉴于此,本文利用分析法、经验总结法对电磁式电压互感器常见故障展开分析,并梳理与研究电磁式电压互感器常见故障的应对措施,以期为相关工作人员提供电磁式电压互感器故障维护与检修参考。

VFTO对电子电压互感器的传导干扰分析及其抑制措施研究

以空气绝缘变电站隔离开关操作为干扰源对象,建立电容分压型互感器传感单元等效电路,分析电容分压型互感器传感单元自身参数对分压比频率特性的影响,并结合隔离开关分合容性小电流仿真电路研究特快速暂态过电压传导干扰下互感器传感单元的输出电压。通过仿真分析避雷器、阻波器及双RC滤波和瞬变抑制二极管组合防护电路的抑制作用,结果表明避雷器对空气绝缘变电站隔离开关操作产生的特快速暂态过电压抑制效果并不理想,甚至会使峰值升高;阻波器能有效抑制特快速暂态过电压中的高频分量;双RC滤波和瞬变抑制二极管组合防护电路不仅将传感单元的输出电压限制在了允许范围内,还滤除了其中的高频分量。

浅谈开关柜电压互感器二次回路检测方法

城市轨道交通AC35kV环网开关柜采用两段母线同时供电,在Ⅰ段母线和Ⅱ段母线之间设置母线联络开关、电压互感器和保护装置。本文研究反升压法检测电压互感器二次回路,采取在其中一段母线的电压互感器二次侧施加测量电压,获取未加压的另一段母线上一次侧所有保护装置和电压互感器的测量参数,基于测量参数的结果判断二次回路接线是否正常。该方法可以避免出现传统指针法的检测盲区,提高了检测效率。

高压开关柜电压互感器故障及维修技术

本文针对高压开关柜电压互感器的故障进行了全面探讨,主要涉及故障形态、检测诊断和维修技术三个方面,以期为电压互感器的状态监测与智能维护提供参考。研究表明,电压互感器故障形式多样,需要采用各类先进传感设备与智能算法进行准确检测。同时,实时的电气连接器件检查与先进的绕组处理技术是实现有效维修的关键手段。研究提出,电压互感器的故障防治需要从多个环节采取措施,以实现早期预警、精确定位和有效修复,确保电网设备的安全运行。

110 kV纵向光学电压互感器的结构优化与设计

光学电压互感器(Optical Voltage Transducer,OVT)是重要的电力系统测量设备。在使用过程中,因碰撞、连接不稳定或温度变化等问题,会导致传感光路或内部锗酸铋(BGO)晶体发生微小偏移。当偏移为0.5°时,所引起的最大积分电压误差可达0.1%,这对于0.2%的标准要求而言是不可接受的。为了减小偏移带来的误差,并改善BGO晶体内电场的均匀性,文中针对110 kV纵向调制型OVT提出了一种方解石介质分层和氮化铝包裹法,两端采用Φ10 mm×75 mm的方解石对BGO晶体进行分压,并覆盖一层0.5 mm厚的氮化铝来避免与SF6气体直接接触。该结构模型成功解决了其他方法无法解决的晶体或者光路偏移导致的积分电压误差问题。根据仿真结果可知,其偏移误差降低至0.008%以下,并且通过实验所得到图像的标准差提高了35%以上,光强的分布均匀性得到了提高。仿真和实验结果均表明,这种优化改进方案显著提升了OVT的性能和稳定性,为电力系统的精准测量提供了可靠保障。

一起500 kV电压互感器绕组绝缘故障分析

1故障情况2021年4月10日20时25分,某500 kV线路保护装置报出“PT断线告警”信号,该电压互感器型号为.005H。经检查发现,外观并无异常,但红外测温显示A相电磁绕组温度较B、C两相高出约20℃,初步判断为电压互感器本体故障。同日22时14分,保护人员在检查过程中,发现电压互感器A相电压突然异常下降,A相二次电压仅为16 V。运维人员立即对电压互感器进行红外测温,测温结果显示A相电压互感器电磁绕组33.3℃.