[发明专利]一种基于实功率环境的计量用低压电流互感器运行质量测试系统及评价方法

说明书

本发明提出了一种基于实功率环境的计量用电流互感器运行质量测试系统及评价方法，首先，将计量用电流互感器接入电网，通过高速录波技术获得大量现场工况波形。而后，利用控制器，信号发生器，程控电压源以及程控电子负载，搭建电流互感器运行误差的实功率测试平台，从而复现之前所录的实际工况下波形。将复现波形作为实验用电流互感器和高两个准确度等级电流互感器的一次侧输入，并记录二者二次侧输出，测量其运行误差。最后，对所用的测试波形进行分解、整理，得到电流互感器运行误差测试波形库。本发明具有贴近现场实际工况，实用性广，准确度高等优点。

技术领域

本发明涉及电气测量元件的信号采集和应用技术领域，特别涉及一种基于实功率环境的计量用低压电流互感器运行质量测试系统及评价方法。

背景技术

近年来，电网结构性变化显著，随着智能电网、分布式电源、新能源、微网等新的电网环节的不断建设和衍化，电力系统的负荷结构呈现出了传统负荷为主，其他高技术性负荷占有份额不断增加的局面。而随着半导体负载应用的不断增加，比如各种开关电源、变频电源、调速器、LED照明、大功率逆变器等等，使得电网的负载特性变得复杂，对电网以及计量回路中相关设备的影响，变得越来越复杂。

目前针对计量用低压电流互感器来说，对于其误差测试主要采用两种方法。第一种是对其电磁特性进行物理场仿真，而后利用合成的电压、电流波形进行测试。由于其在有其他电磁环境影响时内部电磁特性十分复杂，很难实现数学建模。另一种测试方法则是在实验室环境内，采用小电压、大电流或者小电流，大电压的测试方法分别输出的虚功率方式进行模拟。囿于技术的局限性，很难完全真实复现现场复杂的工况，通常都是利用稳态的三相正弦信号，或是加入谐波的稳态信号进行模拟测试。这样在实验室中测试电流互感器的运行误差时，无法模拟真实的现场实际工况。从严谨的科学意义上说，实际工况与实验室所用测试波形(模拟工况)的区别越大，其测试所得运行误差与实际运行误差的差异可能越大。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明提供一种基于实功率环境的计量用低压电流互感器运行质量测试系统及评价方法，可以有效解决目前虚功率方式的计量用低压电流互感器误差测试，其所得结果与现场实际工况下运行情况不符的问题，以便用户对其使用的电流互感器可以精确方便的检测。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于实功率环境的计量用低压电流互感器运行质量测试系统，包括现场工况测量平台，现场工况测量平台的输出端连接电流互感器运行误差的实功率测试平台，现场工况测量平台用于实现电流互感器运行误差测试波形库。

所述现场工况测量平台包括电力监测仪和电流互感器，电流互感器接入电网，利用电力监测仪对现场工况波形进行录波，并得到波形的.csv文件，用于输出给电流互感器运行误差实功率测试平台；

所述电流互感器运行误差实功率测试平台包含嵌入式控制器，嵌入式控制器用于接收电力监测仪所录波形，通过.csv文件导入嵌入式控制器，嵌入式控制器通过编写的驱动程序可以驱动两个高速信号发生器，使得信号发生器产生相应的模拟信号，用产生的模拟信号控制程控电压源和程控电子负载，将程控电压源输出侧和电子负载用电缆连接，作为实验用电流互感器和高两个准确度等级电流互感器的一次侧输入。并将程控电压源通过GPIB接口与嵌入式控制器双向通讯，将程控电子负载通过Modbus接口与嵌入式控制器双向通讯，得以观察并记录实时波形。

所述电流互感器运行误差测试波形库包含若干个运行误差测试子集，测试子集用于反映出常见的各类典型工况，如电压跌落、闪变、直流谐波等。

所述的运行误差测试子集包含：

1)现场工况测量平台所得到的电压、电流波形文件；

2)现场工况录波文件转换后，可用于驱动信号源的电压、电流波形文件；

3)电流互感器运行误差的实功率测试平台所复现出的现场工况电压、电流波形文件；