[发明专利]一种基于电压互感器的附加误差分析方法及系统

权利要求书

1.一种基于电压互感器的附加误差分析方法，其特征在于，所述方法包括：

采用场分析方法，对预先建立的电容网络矩阵中的杂散电容参数进行提取；

根据所述杂散电容参数列写电容网络矩阵，并根据列写后的电容网络矩阵，计算杂散电容邻近效应后，电压互感器中电容分压器的实际变比；

根据杂散电容后的分压器的实际变比，确定杂散电容引起的附加误差。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述电容网络矩阵的预先建立包括：

将所有电容器的电介质储能和工作势能之和定义为电容网络矩阵总势能；

采用瑞利里兹法，基于电容网络矩阵总势能建立电容网络矩阵，以确定所述矩阵的元素表达式。

3.如权利要求2所述方法，其特征在于，通过下式确定电容网络矩阵总势能：

式中，Π为电容网络矩阵总势能；为电容器的电介质储能；为电容器的工作势能；为导体i、j的电位，为的电位差，c_ij为导体i、j之间的杂散电容；q_i为导体i的电荷量；

其中，所述包括如下表达式：

4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述电容网络矩阵如下式：

式中，表示电位，q表示电荷量，K_n×n为电容网络矩阵；

其中，所述K中的每一个元素，可表示为：

式中，K_ij表示电容网络矩阵K_n×n的元素。

5.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述采用场分析方法，对预先建立的电容网络矩阵中的杂散电容参数进行提取包括：

在ANSYS静电场环境下建立电压互感器仿真模型，包括电容分压器本体和邻近带电设备；

使得电压互感器仿真模型与电压互感器实际工作环境保持一致，获取仿真模型中的导体总数，并对每一个导体进行编号；

对依次编号的导体赋电位，令导体j赋电位1，其余导体赋电位0；

采用模拟电荷法，基于电容网络矩阵的元素表达式，计算各导体间的电位系数矩阵；

通过求解电位系数矩阵的逆矩阵，获得电容分压器的杂散电容参数。

6.如权利要求5所述方法，其特征在于，所述获取仿真模型中的导体总数，并对每一个导体进行编号包括：

将电容分压器划分为若干个单元，所述单元按照电容分压器法兰顺序连接；将法兰和与所述法兰等电位的均压环作为一组导体编号；接地导体和大地共同为导体0。

7.如权利要求5所述方法，其特征在于，通过下式确定各导体间的电位系数矩阵：

式中，c_ij为导体i、j之间的杂散电容，c_i0为第i个导体到无穷远处边界的电容。

8.如权利要求7所述方法，其特征在于，所述列写电容网络矩阵，包括：

令完整的电容矩阵C₀为n×n矩阵，利用和C₀，计算考虑杂散电容后的电容网络矩阵；

根据考虑杂散电容后的，确定电容网络中各导体间电位的关系：

定义边界条件，将所述边界条件带入电容网络中各导体间电位的关系式中，获得列写后的电容网络矩阵。

9.如权利要求8所述方法，其特征在于，通过下式确定所述电压互感器电容网络中各导体间电位的关系：

式中，K₀表示考虑杂散电容后的电容网络矩阵，表示电位，q表示电荷量。