基于高精度采集卡的电子式互感器校验系统设计

提出了以高精度PCI-4462数据采集卡实现校验系统标准互感器数据采集及电子式互感器模拟输出信号采集,以PCI数据同步卡发出的同一光电脉冲信号实现校验系统的同步采样,采用先进的数字滤波器技术和基于汉宁窗插值的FFT改进算法实现被测信号的精确计算比较,基于LabVIEW虚拟仪器技术软件的人机界面和自适应IEC61850 9-1/9-2通信设计,能兼顾对数字输出和模拟输出的电子式电压/电流互感器进行校准.系统试验表明该校验系统可以满足校验0.2级精度等级的电子式互感器校验要求.     

电子式互感器校验技术综述

根据国家相关标准,电子式互感器在挂网运行前和使用中必须进行校验,电子式互感器校验方法及校验技术成为国内多家科研机构的研究热点,为此,分别总结了模拟输出型和数字输出型电子式互感器校验方法,并从标准器选取、数据采集、信号同步和校验算法等方面对影响电子式互感器校验精度的关键技术进行了分析,最后介绍了当前电子式互感器现场校验、在线校验、优化的校验算法及新型校验装置等方面的最新进展。     

电子式互感器数字输出校验系统的研究

电子式互感器数字输出校验系统一般采取构建标准信号通道且数字化技术,同步接收被校验互感器合并单元的数字输出,再进行两路信号误差计算的方法。本文针对影响校验系统精度的主要因素进行了详细分析,研究了一种基于PCI高精度采集卡的数字输出电子式互感器校验系统。该系统采用24位A/D保证了标准通道采集单元的精度和动态范围,通过路由采样时基的同步方法将同步误差控制在纳秒级,加二阶汉宁卷积窗的误差修正算法有效抑制频率波动及间谐波干扰的影响。在国家电网武汉高压研究院进行了该系统的误差校准,结果表明该系统具有0.05级以上的精度,并已在现场校验中实际应用。     

基于IEC 61850-9的电子式互感器现场校验系统

目前,基于IEC 61850-9协议的电子式互感器校验系统设计时没有充分考虑影响校验系统精度的因素,如2路信号的同步方法、合并单元的数据帧捕获及校验算法等,为此,提出并研究了一种基于NI高精度采集卡的全数字化电子式互感器数字输出校验系统。系统采用24位A/D转换器保证了标准通道采集单元的精度和动态范围,且采用路由采样时基的新颖同步方法将同步误差控制在ns级。另外,加二阶Hanning卷积窗的误差修正算法能够有效抑制频率波动及间谐波干扰的影响。研制的系统在国家电网武汉高压研究院进行了校准,结果表明该系统具有0.05级以上的精度,现场实际校验证明该系统精度高、操作简单、抗干扰能力强。     

文摘

影响电子式互感器校验系统设计精度的关键技术 从提高校验系统的精度出发,分析影响校验系统精度设计的几个关键因素．包括信息测量和采样同步技术、数字信号处理技术、设计系统延时和度量溯源等。并提出一些解决技术方案。以八位半的高精度万用表HP3458A作为标准互感器的采集系统为例,分析了信息测量时的高精度采样,采样同步及其与合并单元的同步性等技术实现。进一步基于测量信息可离线分析的特点,提出多数字滤波器和计算算法相结合的信号处理技术,以提高信息测量精度。     

数字量输出型电子式互感器校验系统的研制

对电子式互感器进行准确测量和校验是数字化变电站安全和稳定运行的重要保证.针对目前电子式互感器校验过程中存在的问题,提出了一套符合电子式互感器数字输出要求的校验方法和设计方案;引入基于准同步算法与DFT相结合的误差测量方法并对其实现过程进行了讨论,有效地抑制了因电网频率波动而导致的非同步采样对校验结果的影响.最后对校验方法的实现过程进行了仿真,实验结果表明,基于上述校验方法的电子式互感器校验系统能够满足测试的精度要求.     

数字量输出型电子式互感器校验系统的研制

对电子式互感器进行准确测量和校验是数字化变电站安全和稳定运行的重要保证。针对目前电子式互感器校验过程中存在的问题,提出了一套符合电子式互感器数字输出要求的校验方法和设计方案;引入基于准同步算法与DFT相结合的误差测量方法并对其实现过程进行了讨论,有效地抑制了因电网频率波动而导致的非同步采样对校验结果的影响。最后对校验方法的实现过程进行了仿真,实验结果表明,基于上述校验方法的电子式互感器校验系统能够满足测试的精度要求。     

电子式互感器数字输出校验技术

针对电子式互感器与传统互感器的原理性差异和电子式互感器数字输出的新特点,分析了数字输出电子式互感器校验的基本原理,指出了其与传统互感器校验的区别并介绍了数字输出校验系统的构成.分析得出标准通道的信号变换、同步方法、校验算法和合并单元的数据帧捕获是数字量输出电子式互感器校验系统的关键技术.在此基础上,提出了电子式互感器在...     

电子式互感器校验系统的研究

介绍的校验系统基于Labview平台,通过读取合并单元的数据,配合高精度标准表,结合同步卡和数字信号处理实现对互感器的检验,对于校验10～500kV电压等级的电子式电压互感器和额定电流为5～5000A的电子式电流互感器能够达到万分之五的精度.文中介绍了系统组成和主要的检测原理,并给出了实验测试和现场测试.测试结果表明,本测试系统能满足对电子式互感器比差和角差进行校验的要求.     

电子式互感器现场误差校准装置的研制

随着技术的进步,以光电式互感器为代表的新一代电子式互感器正逐步投放市场.电子式互感器的二次输出与传统互感器的二次输出不同,分为数字输出和模拟输出两种.对数字输出的电子式互感器,国际电工委员会做出了相应的标准化工作.本文所实现的装置能兼顾对数字输出和模拟输出的电子式电流互感器和电子式电压互感器进行校准;采用频谱泄漏补偿算法,对被测信号的频率波动不敏感.     

数字电能计量系统现场检定技术研究

数字化变电站中电子式互感器输出形式为IEC61850-9-1数字信号帧,数字电能表接收此数字信号帧,直接进行数学运算得出电能。而在传统的变电站中,电磁式互感器输出的是模拟电压电流信号,电能表将模拟量转化为数字量,计算出电能。电子式互感器和数字电能表原理及接口方式都发生了根本性的改变。这就给电子式互感器校验和数字电能表的校验提出了新的要求,传统校验设备根本无法对其进行校验。为解决这一难题,本文提出了一种数字电能计量系统校验方法,对电子式互感器与数字电能表组成的数字计量系统进行整体的误差校验,并在国内首次进行了现场误差校验,取得了满意结果。     

基于路由采样时基同步的电子式互感器数字输出校验方法

随着智能电网的建设,对数字化变电站内统一时钟的要求越来越高,而不同的同步源对电子式互感器校验准确度的影响也不相同。另外,标准通道模拟信号的高精度数字化采样及合并单元的数据帧捕获也是影响电子式互感器数字输出校验系统精度的关键因素,而目前的研究并没有充分考虑到这些因素。故笔者提出了一种基于路由采样时基同步的电子式互感器数字输出校验方法。该办法采用24位A/D转换器保证了标准通道采集单元的高精度和宽动态范围且路由采样时基的新颖同步方法将同步误差控制在纳秒级。系统校准验证了该办法的有效性,现场实际校验证明该系统可靠性强、精度高、易操作。     

基于LabVIEW的模拟输出型电子式互感器校验系统

电子式互感器的输出与传统互感器不同,且误差的定义也发生了改变,传统的互感器校验方法已经不适用于校验新型的电子式互感器。本文介绍了一种在LabVIEW平台上实现的、用于模拟输出型电子式互感器测试的校验系统。该校验系统能准确测定出电子式互感器的比值误差、相角误差等性能指标,通过实验测试,该系统性能稳定,测试结果正确。     

基于电子式互感器的数字保护接口技术研究

在新一代数字化变电站自动化系统中，电子式互感器取代了传统的电磁式互感器，由合并单元与保护装置接口，完全改变了以往的数据采集方式，由此带来了保护装置设计中的新问题。文章研究了基于电子式互感器输出的信号处理及调理技术，采用PLL(phase-locked loop)同步锁相技术、基于插值的采样值计算方法，根据精确的频率测量算法实时调整与电子式互感器进行数字接口的采样频率，理论分析和工程试验结果表明，该方法可有效地对电子式互感器的数据按要求进行高精度的同步采集，可广泛应用于各类数字保护的开发和试验中。     

基于时间数字转换器的数字输出电子式互感器校验系统

为了提高基于高精度采集卡的数字输出电子式互感器校验系统的相位测量精度,分析了其相位测量误差产生的原因。基于此,提出通过时间数字转换器(TDC)测量采集卡从触发采样到开始采样的时间差,再将该时间差换算为角度以校正相位,给出了所提方法在校验系统中的实现方法。对应用所提方法的校验系统的准确度进行理论分析,结果表明其测量准确度为0.05级,可用于校验精度为0.2级及以下的电子式互感器。     

基于FPGA的合并单元数据接收及处理模块的实现

合并单元作为电子式互感器与变电站间隔层设备接口的重要组成部分,主要用于同步接收多路电子式互感器输出的数字信号以及将处理后的数据按标准规定的格式发送给间隔层设备。提出了一种基于FPGA（现场可编程逻辑门阵列）构架的合并单元数据接收及处理模块的实现方案。以FPGA为处理器,能可靠地实现对多路电子式互感器输出信号的同步接收、循环冗余校验（CRC）、排序、滤波、数字积分等功能。     

电子式互感器的校验方法

电子式互感器是一种装置,由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电流或电压传感器组成,用以孽输正比于被测撼的量,供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。电子式互感器的二次输出与传统互感器的二次输出不同,分为数字输出和模拟输出两种。数字输出的电子式互感器,国际电工委员会做了相应的标准化工作,并对误差作了新的定义。对模拟量输出：二次电压输出（Usr）的fr分量有效值,为电子式互感器性能的依据。对数字量输出：数字侧用16进制数代表一次电流或电压。所以电子式互感器校验可分为模拟量校验和数字量校验。     

电子式互感器模拟输出量用校验仪的研制

传统的电磁式互感器校验设备不能满足对电子式互感器误差测量的要求。介绍了电子式互感器模拟输出量用校验仪的校验原理和整体设计,具体介绍了校验仪的信号放大环节、信号采样方式、数字电路部分的设计,以及采取的校验仪整机抗干扰措施。实验结果表明该校验仪能满足电子式互感器误差测量2级的准确度要求。     

电子式电流互感器校验技术的研究

电流互感器原有的校验技术已难满足新型电子式电流互感器 (输出模拟电压小信号和数字量信号 )产品性能检定的技术要求。依据IEC6 0 0 4 4 - 8标准 ,讨论了新互感器校验技术的原理和方法。结合研究的混合式电流互感器 ,引入虚拟仪器技术 ,建立了电流互感器的校验系统 ,给出了比值误差和相位误差的实验结果。     

基于虚拟仪器的高准确度电子式电流互感器模拟输出校验系统

根据测量用电子式电流互感器(ECT)的校验要求,研制了一种基于虚拟仪器的ECT模拟输出校验系统.介绍了该校验系统的整体构成,针对IEC标准规定的ECT测量通道正常工作频率范围即49.5～50.5 Hz,研究了工作频率变化对信号提取的影响.采用4阶三角卷积窗的FFT算法来提取被校验的信号,与IEC60044-8(ECT)...