电子式互感器校验系统的研究

介绍的校验系统基于Labview平台,通过读取合并单元的数据,配合高精度标准表,结合同步卡和数字信号处理实现对互感器的检验,对于校验10～500kV电压等级的电子式电压互感器和额定电流为5～5000A的电子式电流互感器能够达到万分之五的精度。文中介绍了系统组成和主要的检测原理,并给出了实验测试和现场测试。测试结果表明,本测试系统能满足对电子式互感器比差和角差进行校验的要求。

数字量输出型电子式互感器校验系统的研制

对电子式互感器进行准确测量和校验是数字化变电站安全和稳定运行的重要保证。针对目前电子式互感器校验过程中存在的问题,提出了一套符合电子式互感器数字输出要求的校验方法和设计方案;引入基于准同步算法与DFT相结合的误差测量方法并对其实现过程进行了讨论,有效地抑制了因电网频率波动而导致的非同步采样对校验结果的影响。最后对校验方法的实现过程进行了仿真,实验结果表明,基于上述校验方法的电子式互感器校验系统能够满足测试的精度要求。

基于Lagrange插值算法的合并单元校准方法

由于通过传统模拟交流量接口或交流模拟小信号接口采集的模拟信号会因为测量电路中存在非线性元件产生相位误差和幅值误差,而不能向后级测控保护装置提供准确可靠的测控保护信息,为解决该问题,提出了在合并单元向间隔层发送采集的数据之前,使用基于拉格朗日插值的软件校准方法进行相位和幅度补偿校准处理,并进行了必要的误差分析。实例仿真结果表明,它克服了传统硬件电路校准时过程繁琐,难以满足测量要求的缺陷,该算法过程简单,易于实现,准确性高。

数字化变电站中电能计量及校验技术研究

对传统变电站与数字化变电站中计量系统进行比较,阐述了电子式互感器和智能电能表的结构原理,对电子式互感器和智能电能表校验的原理和方式进行了介绍,电子式互感器的输出形式为IEC61850-9-1数字信号帧,智能电能表通过此信号帧进行电能计量,其工作原理和接口方式都发生了本质的改变。

电子式互感器合并单元同步时钟模块的设计

利用全球定位系统(Global Positioning System,GPS)时钟信号和晶振时钟信号精度互补的特点,提出了一种利用GPS时钟同步晶振时钟的新方法。采用除法电路和余数分摊的策略进行误差校正,使采样脉冲均匀准确,进一步减小各合并单元提供的采样脉冲之间的同步误差,同时在GPS时钟丢失时能减小积累误差,保持更长时间的同步。软件仿真和硬件实验均证明此方法的有效性。

电磁干扰下合并单元常用算法的误差分析

本文旨在分析在取消电子式互感器出口二次转换器的前提下,合并单元能否克服电磁干扰的影响,输出符合规范要求的数据。在介绍电子式互感器的幅值及相位误差计算方法的基础上,列举了合并单元常用的几种数据处理算法。详细分析了三角自卷积窗算法的实现流程,并重点介绍了利用三角自卷积窗计算幅值、频率及初相角的方法。设计了一种基于Lab VIEW的校验仪,模拟合并单元各类算法在不同信噪比条件下产生的误差,比较各算法的优劣。实验结果显示,合并单元可以通过软件算法消除电磁干扰的影响,提供误差范围符合规范要求的数据。

基于数字微差法的模拟量输入合并单元校验仪溯源方法研究

目前模拟量输入合并单元校验仪的溯源工作仍然沿袭传统互感器校验仪溯源的方法,采用模拟微差方法,硬件复杂、稳定性较差,导致溯源存在一定的不确定性。文章根据合并单元校验仪的工作原理与特点,分析了其误差来源,在此基础上提出了一种基于数字微差法的适用于合并单元校验仪的溯源系统,通过构建具有微差叠加功能的0.02级标准合并单元,实现基于数字微差的溯源方法。为了保证相位微差精度,提出了一种基于Hilbert变换的相位微差算法,该算法在频率偏移、含有谐波等各种常见参比条件综合影响下,具有优于10-10分的移相精度,且不影响幅值。使用数字微差法能够为0.05级及以下精度等级的合并单元校验仪提供溯源,与现有溯源方法相比,该方法采用数字算法实现微差叠加,简化了硬件结构、稳定性好、不易受环境影响、算法精度高,具有较好的工程应用价值。

变电站合并单元测试设备校验系统及其实现

针对变电站合并单元测试设备技术性能中"延时特性"和"准确度"两项关键的测试功能指标缺乏有效校验手段的问题,提出了一种针对变电站合并单元测试设备技术性能的校验方法,研制了相关校验系统,介绍了系统构成、技术指标。该校验系统基于高性能ARM处理器+现场可编程门阵列(FPGA)+高精度AD芯片的硬件系统,设计了电压、电流快速采样前置电路以减小采样延时误差,应用了定频采样高精度幅值和相位算法以实现对采样信号的高精度测量,设置了精确灵活的延时特性测试策略。随后,应用该校验系统开展了合并单元测试设备比对性测试,基本解决了变电站合并单元测试设备核心性能无法检测的实际问题。

基于PI的合并单元同步校准实用技术

智能变电站合并单元的同步性直接关系到所采集的电气量实时数据的时间一致性。高效的合并单元同步校准系统保证了合并单元数据的一致性。研究了合并单元的同步源和同步误差产生的原因,讨论了常见的时钟同步方法。提出了基于移相法和频率微调法的合并单元校准系统,并引入比例积分调节器对合并单元校准系统进行了同步控制。实际测试结果表明:采用所提方法后,同步偏差的波动范围从原先的600 ns至900 ns区间下降到40 ns左右,证明了所提方法的有效性。

基于FPGA和DSP的合并单元光数字量校准装置

高性能的光数字量校准装置有助于提高电子式互感器合并单元的可靠性和高效性。针对电子式互感器合并单元测试的通信报文处理能力和同步性两大难题,提出了基于FPGA和DSP的光数字量校准装置。分析光数字量校准装置的设计原理和技术难点,研究了基于FPGA和DSP的设计方案。重点介绍了FPGA、Blackfin DSP和人机界面三大功能模块的具体组成,进而深入研究了FPGA和Blackfin DSP的处理流程。最后将光数字量校准装置与数字化电能测试平台DRM进行联合测试,测试结果表明,基于FPGA和DSP的光数字量校准装置既能满足合并单元测试的功能性需求,又具有较好的实时性。