[发明专利]直流电流互感器暂态阶跃测试方法及系统

说明书

本发明实施例公开了一种直流电流互感器暂态阶跃测试方法及系统，该方法包括：控制D/A模块输出小电压控制信号；同步采集暂态标准器输出的第一标准信号和直流电子式电流互感器输出的第一试品信号，计算高频电流的幅值误差；若幅值误差小于预设阈值，将小电压控制信号的频率确定为自然振荡频率，并计算小电压控制信号的频率响应时间；计算阶跃响应小电压信号，控制D/A模块输出阶跃响应小电压信号；同步采集暂态标准器输出的第二标准信号和直流电子式电流互感器输出的第二试品信号，并计算得到瞬时误差电流；利用标准趋稳电流和瞬时误差电流，计算暂态瞬时误差值。该方法保证了测试结果的一致性，实现了暂态阶跃瞬时误差的测试。

技术领域

本发明涉及特高压输电领域，尤其涉及一种直流电流互感器暂态阶跃测试方法及系统。

背景技术

在特高压输电领域，特高压直流输电技术受到越来越广泛的关注，相比于交流系统，直流系统的发展更快，控制和保护的难度也更大。作为特高压直流控制保护系统的核心测量设备，其直流电流互感器面临着更高的技术要求与可靠性要求。

目前直流电流互感器暂态阶跃测试一般都是采用闭环暂态阶跃的测试方法，这种测试方法存在以下缺点：其一，采用理想阶跃信号测试时，由于试品的采样速率问题，以及低通滤波回路的暂态阶跃受其频谱的影响，在不同震荡频率时具有不一样的响应时间问题，使得测试结果存在误差；其二，受闭环测试回路的影响，输出的理想阶跃信号与闭环回路的电阻、电感等之间存在较大的关联性，使得使得测试结果存在误差；其三，该测试方法只能测试直流电流互感器的阶跃响应时间、上升时间以及过冲值，而无法对阶跃过程的暂态阶跃瞬时误差测试，即无法实现直流差动保护对于直流电流互感器暂态瞬时误差的测试要求。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提出了一种直流电流互感器暂态阶跃测试方法及系统，保证其测试结果的一致性，实现对阶跃过程的暂态阶跃瞬时误差的测试，即实现直流差动保护对于直流电流互感器暂态瞬时误差的测试要求。

为实现上述目的，本发明一方面提供一种直流电流互感器暂态阶跃测试方法，所述方法包括：

控制D/A模块输出小电压控制信号给阶跃电流源，所述小电压控制信号用于控制所述阶跃电流源输出高频电流，以使得分流器将所述高频电流输出给直流电子式电流互感器和将所述高频电流转换为第一小电压信号输出给暂态标准器；其中，所述小电压控制信号的初始频率为所述直流电子式电流互感器采样速率的一半，所述高频电流的幅值为阶跃电流的目标阶跃值；

同步采集所述暂态标准器输出的第一标准信号和所述直流电子式电流互感器通过合并单元输出的第一试品信号，并根据所述第一标准信号和所述第一试品信号，计算所述高频电流的幅值误差；

若所述幅值误差小于预设阈值，将所述小电压控制信号的频率确定为自然振荡频率，并根据所述自然振荡频率计算所述小电压控制信号的频率响应时间；

根据阶跃电流响应公式计算阶跃响应小电压信号，控制所述D/A模块输出所述阶跃响应小电压信号给所述阶跃电流源，所述阶跃响应小电压信号用于控制所述阶跃电流源输出所述阶跃电流，以使得所述分流器将所述阶跃电流输出给所述直流电子式电流互感器和将所述阶跃电流转换为第二小电压信号输出给所述暂态标准器；

同步采集所述暂态标准器输出的第二标准信号和所述直流电子式电流互感器通过所述合并单元输出的第二试品信号，并根据所述第二标准信号和所述第二试品信号，计算得到瞬时误差电流；

利用标准趋稳电流和所述瞬时误差电流，计算暂态瞬时误差值。

可选地，所述根据所述第一标准信号和所述第一试品信号，计算所述高频电流的幅值误差，包括：

利用傅里叶积分确定所述第一标准信号的标准幅值和所述第一试品信号的试品幅值；

根据所述标准幅值和所述试品幅值，利用公式计算所述高频电流的所述幅值误差ε；