[发明专利]一种电容式电压互感器(CVT)谐波电压测量误差的补偿方法和装置在审

专利信息
申请号: 201911011416.2 申请日: 2019-10-23
公开(公告)号: CN110763899A 公开(公告)日: 2020-02-07
发明(设计)人: 于波;张建宇;张海江;陈龙;李莉;茹欣 申请(专利权)人: 江苏中凌高科技股份有限公司
主分类号: G01R19/00 分类号: G01R19/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 225000 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 谐波电压 等效电路模型 电容式电压互感器 传递函数 频率特性 测量 测量误差补偿 方法和装置 补偿测量 等效阻抗 监测数据 谐波测量 导出 转化
【说明书】:

发明提供一种电容式电压互感器(CVT)谐波电压测量误差的补偿方法和装置,包括如下步骤:(1)建立CVT等效电路模型:将使用的CVT转化为对应的等效电路模型;(2)计算传递函数:基于CVT等效电路模型,逐级计算各级端口的等效阻抗数值,进而计算得到传递函数,并得到频率特性;(3)补偿测量误差:根据CVT的频率特性,对CVT的谐波测量结果进行相应的补偿。本发明另提供一种电容式电压互感器(CVT)谐波电压测量误差补偿装置,完成上述方法的实现,同时导出补偿后的监测数据。本发明解决了CVT谐波电压测量误差大的问题,提高了CVT谐波电压测量的准确性。

技术领域

本发明涉及电力系统监测技术领域,具体涉及一种电容式电压互感器(CVT)谐波电压测量误差的补偿方法和装置。

背景技术

电力系统中,电压的测量是不可缺少的基本参数测量。电压互感器按工作原理可以分为电磁式和电容式两大类。最早 110~220kV 等级的发电厂升压站和降压变电站的母线,多采用电磁式电压互感器(简称 TV)作为测量电压和功率的设备,但电磁式电压互感器存在先天缺陷,如容易与线路分布电容产生铁磁谐振、只能够作测量电压、功率和发电保护等,虽然经过多次改型,但是事故仍未杜绝。而且随着电力系统输电电压的提高,TV 体积越来越大,成本也越来越高。就是在这样的要求下,电容式电压互感器(Capacitor VoltageTransformer 简称 CVT)在上世纪五十年代被研究开发出来了,它建立于原有电容套管电压抽取装置的基础之上,可供 110kV 及以上等级中性点直接接地系统电压测量、高频通讯和继电保护使用,在电力系统中广泛应用于发电厂升压站和降压变电站的母线上。

目前,高压电网中采用的电容式电压互感器(简称 CVT),在基波电压的测量以及系统保护和自动装置的基波信号变换中完全能够满足系统的要求。但对于存在谐波分量的系统中 CVT 却不能正确反应实际情况,在进行系统电能质量谐波的测量时,通过 CVT 变换装置得到的二次侧信号,存在很大的误差。《电能质量公用电网谐波GB/T 14549-1993》的附录D——测量谐波的方法、数据处理及测量仪器(补充件)中讲到:“电容式电压互感器不能用于谐波测量。在谐波电压测量中,对谐波次数或测量精度有较高的需要时,应采用电阻分压器或电容式分压器”。因此,如何通过 CVT 测试掌握正确的电网谐波水平和确切的电压畸变数据,成为电网电能质量监督技术人员所关注的焦点,也是必须解决的首要问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种电容式电压互感器(CVT)谐波电压测量误差的补偿方法和装置,实现CVT谐波电压测量误差的补偿,解决了CVT谐波电压测量误差大的问题,提高了CVT谐波电压测量的准确性。

本发明采用的技术方案是:

本发明提供一种电容式电压互感器(CVT)谐波电压测量误差的补偿方法和装置,包括以下步骤:

S1、建立CVT等效电路模型:将使用的CVT转化为对应的等效电路模型;

S2、计算传递函数:基于CVT等效电路模型,逐级计算各级端口的等效阻抗数值,进而计算得到传递函数,并得到频率特性;

S3、补偿测量误差:根据CVT的频率特性,对CVT的谐波测量结果进行相应的补偿。

进一步地,所述步骤S2中,传递函数的具体计算步骤如下:

1)计算各级端口的等效阻抗如式(1)所示:

(1)

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