基于有限元仿真的EVT电场影响误差分析

相较于传统互感器,电子式互感器具有抗铁磁谐振与磁饱和,并能够将互感器二次信号直接数字化的优点,随着智能变电站建设力度的加大,电子式互感器将会得到越来越多的应用.同时,目前在运行中的电子式互感器依然暴露出了诸多问题,其中杂散电容与邻近效应等因素造成的电场干扰问题,将影响电子式互感器的计量精度,影响其进一步应用.基于互感器分压原理,分析了杂散电容与邻近效应的干扰机理与数学模型,建立了有限元计算模型,在此基础上仿真计算得到了接地体、相对位置以及运行电压等因素对EVT误差的影响情况,并对高压端屏蔽罩屏蔽效能进行了评估.     

一种智能变电站数字化计量系统级试验技术方法研究

目前智能变电站数字化计量系统的试验方法多采用了针对单个装置分别进行性能测试和评估的方法,但这些方法仅能够有效保证某台数字化计量装置在单独运行时其测量结果的准确可靠,并不能完全反映各个装置构成完整系统后的性能。文章介绍了现有试验方法的不足,提出了一种智能变电站数字化计量系统级试验技术方法,并通过实际试验证明了方法的可行性。     

智能变电站采样值同步异常导致跨间隔计量系统故障分析

智能变电站采用内桥接线、3/2接线、母线PT级联等设计时,数字计量系统需要进行跨间隔计量,此时采样值报文的同步性是影响数字计量系统整体准确性的关键因素。文章介绍了110 k V智能变电站采用内桥接线设计情况下数字化计量装置进行跨间隔计量的原理,针对某110 k V智能变电站实际运行中出现的采样值同步异常导致计量不准确的情况进行了分析,并提出一种提高智能变电站跨间隔计量可靠性的方案。     

数字化电能计量算法综述

数字化电能计量算法不仅是数字化电能表内的相关算法,还包括合并单元内的相关算法;数字化电能计量的被测对象因要遵从IEC61850通信规约,致使其采样率已被固定、采样数据之间时间不同步、采样数据传输中可能丢帧等。针对这些数字化电能计量算法研究所必须面对的问题,对当前应用于数字化电能计量系统的拉格朗日、埃特金等同步插值算法,点积和、牛顿-柯特斯积分等全电能计量算法,以及准同步、加窗插值傅里叶等电参量分析算法等进行了梳理和对比;盘点了数字化电能计量算法的最新研发进展;并探讨了研发数字化电能计量系统专用算法的必要性、可行性和努力方向。     

配电网单相接地故障对计量回路影响的分析研究

我国配电网中性点不接地系统出现单相接地故障时,允许系统可以带电运行两小时。本文针对以上现状,补足之前关注上的缺失,专门研究了该情况对配电网负荷侧和电源侧电能计量回路的影响。本文推导了电能计量装置分别装设在负荷侧和电源侧时,发生单相接地故障后电能计量回路的数学物理模型,以及发生单相接地故障前后配电线路有功损耗变化的表达式,并通过仿真试验验证,得出了发生单相接地故障对负荷侧电能计量回路无影响但对电源侧电能计量回路有影响的结论。     

周边电场对电容分压型EVT精度的影响研究

电子式互感器在智能变电站应用中出现了不少问题,其中由周边电场所引起的杂散电容与邻近效应是影响电容分压型电子式电压互感器准确度的主要因素之一。首先分析了周边电场对电容分压型EVT准确度的干扰机理与数学模型,其次建立了典型在运电容分压型EVT的有限元计算模型,以此为基础仿真研究了杂散电容与邻近效应对其准确度的影响,并对高压端屏蔽罩的屏蔽效能进行了评估。仿真结果表明:地端杂散电容大于高压端杂散电容,杂散电容对EVT分压比的影响随着EVT与接地体之间的距离增大或三相EVT之间的距离增大而减小,EVT分压器的分压比和比值误差随着邻近相电压的增大而增大,高压屏蔽罩通过改善电位分布减小水平电场分量从而降低邻近效应的影响。所得结论对于EVT的优化设计具有参考价值。     

基于IEC 61850的数字化电能表用快速准同步谐波测量算法

按IEC 61850-9-2 LE要求,数字化测量装置主要采用80′fr的固定采样率,在非同步采样下进行谐波分析,容易引起频谱泄漏。准同步算法具有较高的准确度,但计算复杂,硬件开销较大,不适合数字化电能表进行在线谐波分析和电能计量。该文针对数字化测量装置的特点,提出一种高效准同步谐波算法,具体采用等效加权窗函数与组合数快速傅里叶(fast Fourier transform,FFT)算法相结合的方式,使理论计算量减少了90%以上。通过仿真和试验,与Triangular窗插值离散傅里叶(Discrete Fourier transform,DFT)算法、Hanning窗插值DFT算法、Nuttall4(III)窗插值DFT算法进行比较,证明了该文提出的算法准确度更高,且硬件开销具有明显优势。     

自积分式D-dot电压互感器原理及试验研究

电力系统中的传统电压互感器有绕组或铁芯,可导致暂态响应不能跟随一次电压变化,易产生铁磁谐振过电压,且响应频带窄、体积大,测量过程需要与高压导体进行接触。文章基于D-dot测量原理,提出一种新的互感器结构,可作为非接触的电压互感器。D-dot互感器是通过电场耦合原理对导体电位进行无接触测量,通过差动输入结构和多重电极并联结构,避免负载电阻、积分电路及引线寄生电感的影响的同时,可减小互感器的相位误差。通过有限元仿真计算对传感器结构进行优化,并将传感器制成印刷电路板在10 kV电压等级下进行误差和暂态性能试验。试验结果表明,互感器可满足准确测量要求并具有良好的暂态特性,符合智能电网测量传感器智能化、小型化、便捷化的发展需要。