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。

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.

电子式电压互感器二次信号准确度研究

电子式电压互感器在配电设备智能化中具有重要作用,其二次信号准确度是实现配电设备智能化的关键。首先以10 kV电阻型电子式电压互感器为例,构建仿真模型,开展线缆长度对电子式电压互感器二次信号准确度影响的仿真分析;然后搭建电子式电压互感器准确度测试环境,完成不同长度线缆下的准确度测试。最后,对仿真试验和测试数据进行分析,得到线缆长度对二次信号准确度的影响规律。研究结果对合理选取线缆长度、提高二次信号准确度具有一定实践意义。

电网电子式电压互感器检定测量结果不确定度评定方法研究

在对电网电子式电压互感器检定测量结果进行不确定度评定时,确保电压互感器在10 kV~50 kV一次电压、100V二次电压下的测量准确度满足0.02级准确度等级要求。采用准确度达0.001级的精密电压校验装置作为标准器,通过比对法连接电路,在0.5%、2%、10%、50%及110%额定电压点下进行测量。实验方法包括A类和B类不确定度评定,A类反映重复性测量结果的分散性,B类基于已知信息合理推断。

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。

330kV GIS变电站电子式电压互感器抗VFTO干扰方法研究

气体绝缘开关装置(GIS)中的隔离开关在操作时产生的特快速暂态过电压(VFTO)会造成GIS电子式电压互感器二次设备损坏和信号骚扰,因此研究一种抑制VFTO的方法。首先分析GIS电子式电压互感器电压传递的数学模型,然后设计一套抑制VFTO的系统,最后通过330 kV GIS隔离刀闸开合试验验证抑制VFTO系统的有效性。试验证明,该方法可有效降低VFTO对GIS电子式电压互感器采集单元的影响,保证GIS电子式电压互感器稳定运行。

考虑多因素的电子式电压互感器误差组合预测方法研究

电子式电压互感器的测量准确度与电网的安全性和经济性有着紧密的联系。为准确地预测EVT长期运行过程中的误差,提出一种考虑多种因素的组合预测方法。该方法通过相关性分析选取与EVT误差相关性较强的参量作为特征量,分别使用融合注意力机制的LSTM模型与SVR模型对互感器的误差进行预测,随后将所得的各预测结果进行组合以得到最终的预测结果。对某变电站实时运行数据进行仿真分析,结果表明所提出的方法能够有效预测EVT在未来一段时间内的误差变化信息,对变电站及时预知EVT误差问题并安排进行计量性能检修具有一定的参考价值。

电子式光电组合电流/电压互感器中的相位补偿技术

为了解决传统电磁式互感器所面临的问题 ,基于光学和电子学原理的新型电子式互感器得到了广泛的重视。文中介绍了电子式光电组合电流 /电压互感器中传感头部分的设计原理及其相应的信号处理过程 ,主要内容是如何针对传感头输出信号的特点进行适当的相位补偿 ,通过对多种相位补偿方法性能的分析比较 ,提出了新的相位补偿方法 ,并进一步分析了各种误差因素对新的相位补偿方法的影响 ,实验结果验证了新的相位补偿方法的有效性与实用性。

基于因子分析法的电子式电压互感器误差状态在线评估

电子式电压互感器由于结构复杂且工作环境恶劣,长时间运行后精度会大幅降低,影响电力系统的安全可靠性和电能贸易交易的公平性。针对传统的离线校验方法长时间停电需要标准互感器的缺点,文中提出一种基于因子分析法的电子式电压互感器误差状态在线评估方法。利用SPSS软件实现KMO检验和Bartlett球形检验,验证三相电子式电压互感器的二次输出数据适用于因子分析。在系统正常运行下实现模型训练,利用因子算法分离出特殊因子电子式电压互感器误差信号,建立特殊因子的Q统计量阈值;通过计算Q统计量的变化实现误差状态检测,通过Q统计量的贡献率实现三相电子式电压互感器异常准确定位。试验结果表明,所提方法可实现电子式电压互感器计量误差0.1%的在线评估,满足传统定期离线校验0.2级计量精度的评估标准,可为互感器在线监测提供新思路。

新型GIS中电子式光学电流/电压互感器的设计

介绍一种新型的GIS—插接式智能组合电器，分析其中应用的电子式光学电流／电压互感器设计原理，并进行相应的误差分析，进而给出光学互感器的测试系统框图，从而为插接式智能组合电器中传感头部分的硬件实现奠定了良好基础。

一种改进的直测电容电流型电子式电压互感器

设计了一种改进的直测电容电流型电子式电压互感器,具有体积小、结构简单、无铁磁谐振、绝缘强度高、抗干扰能力强、温度特性好及暂态性能不受高压电容滞留电荷影响等优点。详细分析了互感器的工作原理,提出了互感器的构成方案;利用具有正温度系数和负温度系数的多个电容器串联组成的高压电容器温度补偿方法,有效地提高了互感器的温度稳定性;对互感器的频率特性、暂态性能和抗干扰性能进行了理论和仿真分析。研制了一台10kV电子式电压互感器,进行了准确度、工频耐压及温度试验。仿真和试验结果表明互感器满足IEC 60044—7标准,达到了0.2级测量和3P级保护的要求。

检测电流型电子式电压互感器的开发及精度分析

提出了一种高压电容器串接精密电流传感器,通过测量流经电容器的电流来反映一次电压变化的方法。精密电流传感器副边的感应电流经二次处理电路后可输出一个与一次高压成线性变化的电压信号,从而构成了基于检测电容电流型电子式电压互感器。高压电容器和精密电流传感器放置于开关站场地,通过铜导线将二次电流引入控制室,其它电子器件组装于机箱内放置在控制室以输出二次电压。针对影响电子式电压互感器的因素进行了分析,并对互感器做了相应的改进。文中提出的电子式电压互感器结构简单、体小质轻、无铁磁谐振、无须油箱及其绝缘介质,实验结果表明,其具有测量精度高、响应速度快、抗干扰能力强和工作稳定可靠等优点。

基于电压-电流变换的电子式电压互感器

提出一种新型电子式电压互感器,主要由电压-电流变换元件和弱电流检测处理装置组成。电压-电流变换元件接于被测母线与大地之间,完成母线电压到毫安级别弱电流的转换。弱电流检测处理装置安装于电压-电流变换元件的接地侧,实现接地线中毫安级别弱电流的隔离测量,完成电流到电压的换算及测量误差的软件补偿,为测量仪表和继电保护装置提供数字信号与模拟信号输出。研究表明:该电子式电压互感器不仅技术上可行,而且易于实用化,能够用于电网电压的精确测量。

检测电阻电流型电子式电压互感器

针对目前各种电压互感器存在的技术问题,提出通过检测耦合电阻电流实现的电子式电压互感器(ETV)的新原理和新方法.详细分析新型EVT的传感原理,建立了电压互感器一次侧等值电路,给出误差计算公式;并对影响测量精度的高压电阻特性和杂散电容因素进行理论性分析,提出相应的改进方案。研制了10 kV电子式电压互感器样机,准确度测试结果表明:该互感器准确度满足IEC 60044-7标准要求,准确度达0.2级.

用于智能型断路器的电子式电流电压组合互感器

介绍一种新型的用于智能型柱上断路器的电子式电压电流互感器。和传统的互感器相比,这种新型的互感器有好的暂态特性和兼容性,体积小,节约费用并易于数字式控制单元相连。笔者对新型互感器的原理和基本结构及试验情况进行了论述。

用于电流型电子式电压互感器的积分电路

积分电路是电流型电子式电压互感器(EVT)中实现信号还原的关键环节,其性能直接影响互感器的稳态和暂态特性.提出了一种应用于电流型EVT的带隔直控制的积分电路,可以有效隔离输入信号中的直流成分,改善互感器的暂态性能;而且其带宽可满足40次以下谐波电压测量的要求.并提出利用热敏电阻对积分电路进行温度补偿的方法,提高了电流型EVT的工作稳定性.基于本文设计的积分电路研制了电流型EVT样机,并进行了试验.仿真和试验结果验证了该积分电路的实用性和有效性.

电子式电压互感器检定装置测量结果的不确定度评定方法

电子式互感器具有体积小、重量轻、频带响应宽、无饱和现象、抗电磁干扰性能佳、无油化结构、绝缘可靠、便于向数字化、微机化发展等诸多优点,将在数字化变电站中得到广泛应用。为了能够确保电子式电压互感器的检定或校准结果准确性,本文主要就对电子式电压互感器检定装置测量结果的不确定度评定方法进行了论述。

电流型电子式电压互感器的温度稳定性研究

针对一种电流型电子式电压互感器(EVT)的温度稳定性进行了分析,指出高压电容器和一次侧信号处理单元中的积分电路是影响其温度稳定性的主要环节.设计了利用正、负温度系数数值相等的多个电容单元串联组成高压电容器的温度补偿方案,有效地改善了高压传感部分的温度稳定性;提出利用热敏电阻对积分电容的温度特性进行补偿的方法,减小了温度变化给积分电路带来的误差.依照IEC60044-7的要求,对研制的110kV电流型EVT样机进行了温度影响准确度试验,试验结果表明设计的温度补偿方案有效,互感器在-40℃^+70℃温度范围内,满足0.2级测量准确度要求.

电压/电流组合型电子式互感器的研究

介绍了电子式互感器的原理、技术和发展现状 ,给出了一种电压/电流组合型电子式互感器的设计。该互感器以罗柯夫斯基线圈作为电流传感元件 ,以电容分压器作为电压传感元件 ,以光纤作为信号传输通道 ,借助有源电子调制和信号处理技术实现电流、电压的测量。文中还给出了部分样机试验结果。

高精度组合型电子式电流/电压互感器测量技术研究

针对电子式互感器模拟器件易受温度、环境等因素影响的问题和其对电流、电压测量中节省空间和器材要求,本文介绍了一种电子式电流/电压互感器共用一套绝缘支柱的组合型设计,它采用SF_6绝缘技术,利用高压壳体与接地金属屏蔽罩的双重屏蔽作用提高抗电磁干扰能力和稳定性,采用Rogowski线圈作为被测电流的计量、保护传感元件,取消了光供电系统,通过基于直流负反馈原理的改进Al-Alaoui数字积分器来抑制输入信号中直流分量的影响,改进的数字积分算法频率特性接近于理想积分器的频率特性,试验结果显示,该组合型电子式电流/电压互感器具有较高的准确度和稳定性。