[发明专利]全光纤直流电流测量装置阶跃响应测试系统及方法

说明书

本发明公开了一种全光纤直流电流测量装置阶跃响应测试系统及方法，该系统包括电流源、待测全光纤直流电流测量装置和阶跃响应校验仪，待测全光纤直流电流测量装置包括光纤电流传感环和二次转换器，电流源和光纤电流传感环连接组成一次回路，光纤电流传感环还分别连接有精密分流器和二次转换器，精密分流器和二次转换器均与所述阶跃响应校验仪相连接，所述精密分流器通过高速采集卡和阶跃响应校验仪相连接。本发明还提供了一种阶跃响应测试方法。本发明提高了全光纤直流电流测量装置阶跃响应过程的测试准确度，使得测试结果更能准确地反映直流电流测量装置的实际性能，从而有效提高了对直流电流测量装置性能的甄别能力。

技术领域

本发明涉及柔性直流输电技术领域，具体涉及一种全光纤直流电流测量装置阶跃响应测试系统及方法。

背景技术

随着电网建设规模的逐年扩大，尤其是超、特高压直流输电工程的大力发展，对直流测量装置提出了更高的要求，直流测量装置的运行可靠性和测量准确性直接关系到直流输电系统的稳定运行。相对于交流输电系统，直流输电系统对控制保护信号有更快的采样速度、更宽的动态范围等要求，这一点在柔性直流输电系统中表现得尤为突出。柔性直流输电系统直流侧故障时的回路阻抗非常小，容易在瞬时产生很大的故障电流，同时，柔性直流输电系统的调控能力强，所以为了提高柔性直流系统的响应速度，抑制故障电流，提高电力系统的安全稳定性，需要控制保护信号采样具有更快的采样速度和更宽的动态范围，同时也对阶跃响应特性提出了更高的要求。如在±500kV张北柔性直流电网示范工程中要求直流测量装置阶跃响应时间小于100μs，采样率50kHz，电流动态范围0.1Ir～15Ir，电压动态范围0.1Udr～2Udr。

现有直流电流测量装置检测标准有GB/T 26216.1-2010，该标准在尚无IEC标准指导的情况下完成，现有标准中阶跃响应试验方法描述不明确，且现有的阶跃响应校验仪没有统一的校验标准和校验依据，无法准确测试和甄别直流电流测量装置的性能，不能满足柔性直流工程的实际需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种全光纤直流电流测量装置阶跃响应测试系统及方法，提高了全光纤直流电流测量装置阶跃响应过程的测试准确度，使得测试结果更能准确地反映直流电流测量装置的实际性能，从而有效提高了对直流电流测量装置性能的甄别能力。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：

一种全光纤直流电流测量装置阶跃响应测试系统，包括用于产生阶跃电流信号的电流源、待测全光纤直流电流测量装置和阶跃响应校验仪，所述待测全光纤直流电流测量装置包括光纤电流传感环和二次转换器，所述电流源和光纤电流传感环连接组成一次回路，所述光纤电流传感环还分别连接有精密分流器和所述二次转换器，所述精密分流器和二次转换器均与所述阶跃响应校验仪相连接，所述精密分流器通过高速采集卡和阶跃响应校验仪相连接。

所述电流源包括相连接的高精度信号发生器和阶跃电流标准源，所述高精度信号发生器用于发出带有幅值和上升时间信息的信号并将该信号传输至阶跃电流标准源；所述阶跃电流标准源用于接收高精度信号发生器发出的带有幅值和上升时间信息的信号并将该信号放大为大电流信号输出，所述大电流信号为阶跃电流信号。

所述阶跃电流标准源输出的阶跃电流信号的阶跃上升时间小于20μs。

所述阶跃电流标准源输出的阶跃电流信号为方波电流。

一种全光纤直流电流测量装置阶跃响应测试方法，包括以下步骤：

1)将电流源和待测全光纤直流电流测量装置的光纤电流传感环连接构成一次回路，所述电流源用于产生阶跃电流信号；

2)通过精密分流器将一次回路中的阶跃电流信号转换为小电压信号，并将小电压信号传输至高速采集卡，高速采集卡将接收到的小电压信号输出至阶跃响应校验仪；

3)通过二次转换器将光纤电流传感环输出的信号转换为电信号，并将电信号转化为数字信号输出至阶跃响应校验仪；