[发明专利]一种直流电压互感器

说明书

本发明公开了一种直流电压互感器，包括：阻容分压器、一次转换器和二次光电变换单元；一次转换器包括阻容匹配调节单元和信号处理单元；阻容匹配调节单元，用于当阻容分压器中的阻容匹配关系被破坏时，根据阻容分压器通过电场仿真所得到的杂散电容参数，计算可调电阻和可调电容的取值范围，并对可调电阻和所述可调电容分别进行调节；信号处理单元与阻容匹配调节单元电连接，并将经过阻容匹配调节单元的电压信号进行缓冲放大与低通滤波的处理，从而将处理后的电压信号转换成光信号，进而将光信号通过光纤发送至二次光电变换单元。本发明解决现有技术中阻容分压器杂散电容对频率特性的影响较大、模拟信号传输过程容易被干扰的技术问题。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种直流电压互感器。

背景技术

当前应用最普遍的直流高电压测装置包括阻容分压器、一次转换器、光纤传输系统及合并单元。

阻容分压器对一次电压进行分压并在阻容分压器的低压臂输出一个与被测直流高电压成正比的较低电压，该电压经过一次转换器进行低通滤波等信号处理后，并转换成数字信号后通过光纤进行远传，在二次侧的合并单元内再通过电光变换转换为电信号进入MCU处理，而对于直流中低压电压的测量，则是在一次转换器低通滤波器之后直接通过电缆传输模拟信号，使得阻容分压器杂散电容对频率特性的影响较大以及模拟信号传输过程容易被干扰问题。

因此，目前亟需一种能够避免阻容分压器杂散电容对频率特性的影响较大、模拟信号传输过程容易被干扰的直流电压互感器。

发明内容

本发明提供了一种直流电压互感器，以解决现有技术中阻容分压器杂散电容对频率特性的影响较大、模拟信号传输过程容易被干扰的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种直流电压互感器，包括：阻容分压器、一次转换器和二次光电变换单元；所述阻容分压器高压端与待测直流高电压母线相连，所述阻容分压器的低压端与所述一次转换器电连接，所述一次转换器与所述二次光电变换单元通过光纤连接；

所述一次转换器包括阻容匹配调节单元和信号处理单元；

所述阻容匹配调节单元与所述阻容分压器的低压端并联，用于当所述阻容分压器中的阻容匹配关系被破坏时，根据所述阻容分压器通过电场仿真所得到的杂散电容参数，计算可调电阻和可调电容的取值范围，并对所述可调电阻和所述可调电容分别进行调节；其中，所述阻容匹配调节单元包括可调电阻和可调电容；

所述信号处理单元与所述阻容匹配调节单元电连接，并将经过所述阻容匹配调节单元的电压信号进行缓冲放大与低通滤波的处理，从而将处理后的电压信号转换成光信号，进而将所述光信号通过所述光纤发送至所述二次光电变换单元。

作为优选方案，所述根据所述阻容分压器通过电场仿真所得到的杂散电容参数，计算可调电阻和可调电容的取值范围，并对所述可调电阻和所述可调电容分别进行调节，具体为：

根据所述阻容分压器通过电场仿真所得到的杂散电容参数，计算出所述阻容分压器所需要的总等效电阻和总等效电容；

根据所述阻容分压器所需要的总等效电阻和总等效电容，分别计算出可调电阻和可调电容的取值范围；

在所述阻容分压器接入直流电压时，根据所述可调电阻的取值范围，调节可调电阻；

在结束调节可调节电阻后，并在所述阻容分压器接入谐波电压时，根据所述可调电容的取值范围，调节可调电容。

作为优选方案，所述信号处理单元包括瞬态二极管、缓冲滤波子单元和光电变换子单元；

所述缓冲滤波子单元与所述阻容匹配调节单元并联连接，所述瞬态二极管与所述缓冲滤波子单元并联，所述缓冲滤波子单元的输出端接入至所述光电变换子单元的输入端。

作为优选方案，所述缓冲滤波子单元包括缓冲放大器和低通滤波器；