基于电容电流的谐波电压在线监测系统研制

我国变电站内的谐波电压监测数据大多取自电容式电压互感器（CVT）的测量结果,受CVT本身工频谐振设计的影响,谐波电压测量数据存在较大畸变。在国家电网公司推广建设电能质量监测平台背景下,针对国内市场上测量准确且简便易行的CVT谐波电压在线监测装置的空白,研制一套基于电容电流法的CVT谐波电压在线监测系统,纠正现场普遍存在的CVT谐波电压测量结果畸变;同时,通过对不同谐波电压测量方法的分析和试验对比,为在不同现场选取适合的谐波电压测量方法提供参考依据。该系统施工量小、准确度高、适用面广,具有良好的工程应用价值。     

电容式电压互感器在谐波背景下测量误差的分析

对谐波条件下电容式电压互感器(CVT)的测量误差进行了理论分析和试验研究。依据CVT的结构和工作原理,推导得出了其变比的频率响应特性,得出了谐波幅值测量误差的理论表达式。以此为基础,分析了不同因素对测量误差的影响规律,结合典型CVT的结构和参数对所得结论进行了仿真验证。设计了CVT测量误差的试验平台,通过试验验证了此分析结论的正确性。     

基于同轴电容的谐波电压监测及影响因素分析

谐波含量是电能质量的关键指标,高电压等级电网的谐波电压监测水平尚不能完全满足电力企业生产需求。通过建立基于同轴电容末屏接地电流的谐波电压测试系统,分析了不同频率下电容量对谐波电压含有率测试结果的影响程度,实测表明电容量变化对谐波电压含有率的影响不大于2%;分析了绝缘性能与谐波电压含有率误差的关联关系,当tanδ(f)小于0.2时,谐波电压含有率测试误差不超过2%;实测了不同绝缘状态下tanδ(f)的变化范围,分析表明绝缘状态对谐波电压含有率影响不明显。     

CVT 分压电容对谐波传变特性影响修正方法研究

针对电容式电压互感器(CVT)不同分压电容值组合配置在电压测量中对谐波电压传变的影响,本文利用等效电路分析的方法,在对分压电容的差异对谐波传递特性影响分析的基础上,提出了一种通过离线仿真结合双线性插值法消除分压电容的离散性对各次谐波测量结果影响的校正方法,并通过对实际现场采集数据的分析计算验证了方法的有效性,该方法对于基于CVT的谐波校正装置的开发具有重大的实际应用价值。     

杂散电容对CVT谐波测量影响的处理方法研究

电容式电压互感器(CVT)在用于谐波电压测量时受杂散电容的影响较大。通过对杂散电容的变化特点的分析,利用CVT的等效电路,本文提出了一种由输入输出传变关系的数据映射,在杂散电容可能的变化区间内,依据数理统计理论,以测量数据置信度为优化条件,校正误差最小为优化目标的数学处理方法确定杂散电容参数的优化组合,从而实现对谐波电压校正测量的方法,并通过实际案例的验证分析证明了方法的合理性和有效性。     

电容式电压互感器谐波测量方法研究

针对电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)谐波测量数据准确度无法满足电能质量监测系统要求的问题,文中提出了一种具有谐波测量功能的CVT的实现方案,通过在常规CVT的分压器低压端串入电容C3,利用电容分压原理获得电网谐波测量信号。建立了该CVT的宽频等效电路模型,分析电容C3两端输出电压在谐波频段内的变化情况,明确了影响其频率特性的关键参数。并基于此方案研制了1台110 kV具有谐波测量功能的CVT样机,通过了型式试验并开展了谐波准确度试验,试验结果表明,在2~50次谐波信号测量范围内,该样机满足电能质量监测设备谐波要求,进一步验证了所提方案的有效性。     

基于电容谐波电流抑制的动态电压恢复器控制方法

针对传统双环反馈控制方法在补偿非线性负载电压跌落时存在补偿精度不高和含有谐波的不足之处,在详细分析了非线性负载对动态电压恢复器补偿特性影响的基础上,提出了一种基于电容谐波电流抑制的新型控制方法。在检测出谐波电流后,通过控制动态电压恢复器产生反向谐波电流来抑制电容电流中的谐波成分,进而消除非线性负载对动态电压恢复器的不利影响。仿真和实验结果验证了所提方法能有效解决非线性负载的电压跌落问题。     

配电网电容电流测量方法探讨

通常配电网电容电流是决定是否装设消弧线圈、确定消弧线圈容量和进行消弧线圈调谐的重要依据。本文归纳了配电网电容电流测量方法,详细分析了各种方法的测量精度、优缺点及适用范围,并提出了一种测量配电网电容电流的新方法:从电压互感器开口三角侧注入两个变频恒流信号,寻找系统谐振频率,计算出配电网对地电容和接地故障电容电流。实验证明,该方法不需改变配电网一次接线,不影响配电网正常运行,具有安全、简捷、准确等特点。     

电容电压初值对CVT铁磁谐振影响的仿真研究

电容式电压互感器(CVT)的传统等效电路模型中忽略了电容分压器电容电压初值对等效电路模型的影响,然而在CVT暂态时这一因素的影响不能简单地看成是一个误差问题。基于正确的电容分压器的分压比公式,建立了计及电容电压初值的CVT完整的等值电路模型。基于此电路模型,利用Matlab中的电气系统模块库PSB建立了CVT铁磁谐振暂态过程的仿真模型。仿真结果表明,在二次侧短路又消除短路这种铁磁谐振激发方式下,不同的短路时刻和消除短路时刻对CVT的铁磁谐振过程有影响,甚至出现了持续的振荡过程。在二次电压过零短路同时又在其过峰值时消除短路的情况下,电容电压的初值可以抑制铁磁谐振过电压的持续时间,但电容电压的初值较大时,在系统加压瞬间出现的过电压,可能引起二次侧高速继电保护误动作。     

电容式电压互感器谐波测量误差研究

依据电容式电压互感器(CVT)的结构和工作原理,建立了采用谐振型和速饱和型阻尼器的CVT谐波等效电路,给出了等效电路中元件参数的计算方法;通过对等效电路的分析,研究了CVT固有的多种谐振模式,给出了谐振频率的计算方法,得到CVT谐波测量误差的来源;对比分析了不同类型阻尼器对CVT测量误差的影响;仿真和物理实验验证了所得结论的正确性和有效性,为进一步量化分析CVT的谐波测量误差提供了理论依据。     

直流阻容式电压互感器用于直流输电谐波电压测量的研究

谐波问题的分析与控制是保证高压直流输电系统正常运行的重要内容。为了寻找最适当的测量方法,需要对电压谐波测量进行深入研究。直流电压互感器(DCVT)是测量直流输电系统电压的重要设备。本文介绍与分析了阻容式直流电压互感器的主要组件的特性,如同轴电缆、A/D与D/A转换器、光耦合器,详细分析了分压器的对地杂散电容对电压互感器频率响应的影响,非理想状态下元器件对测量误差的影响。理论分析指出选择一个合适的并联电阻的电容可以减小分压器对地杂散电容的影响,并且可选择精密电阻和电容来减少测量误差。实验结果表明,阻容式直流电压互感器适合直流谐波电压测量,而且测量误差小于0.2%,可达到10k Hz的频率带宽。     

基于误差状态模糊分析的电容式电压互感器内绝缘状态评价方法

电容式电压互感器（CVT）的内绝缘状态是保证其计量准确性和运行稳定性的关键因素。然而,在长期运行过程中,电老化、热老化以及系统过电压等因素会导致CVT的内绝缘状态出现劣化。针对此问题,文中提出了一种数据驱动的CVT内绝缘状态评价方法。该方法利用高压CVT群体之间的电气连接关系构建CVT误差状态的特征参量,基于CVT误差状态与内绝缘状态的相关性,通过模糊分析方法匹配CVT的误差状态与内绝缘状态,实现了在线评价CVT异常内绝缘状态的异常程度和异常类型。     

电容式电压互感器谐波传递特性试验电路研究

电容式电压互感器(Capacitor Voltage Transformer,CVT)在66 k V及以上电网的广泛应用,对其谐波传递特性研究日趋重要。本文运用黑箱理论并结合CVT电气构造特点,搭建一种可以获取CVT谐波传递特性的试验电路。从电容分压器结构和电介质材料角度研究电介质极化与外电场频率关系,确定在50 Hz~25 00 Hz范围内频率变化不影响电容分压器分压比。再整体分析试验电路,建立试验电路网络阻抗模型,仿真不同分压点电压之间关系,并通过试验进行相互验证,论证测量CVT谐波传递特性的试验电路的正确性。为测量CVT谐波传递特性提供科学规范的测量方法,对CVT谐波传递非线性机理深入研究具有重要意义。     

电容式电压互感器谐波测量特性研究

针对电容式电压互感器(Capacitor Voltage Transformers,CVT)的频率特性影响导致传统的高压谐波测量方法结果不准确的问题,对CVT的谐波特性进行了分析,提出了采用电容电流法对CVT的谐波进行检测,通过与传统谐波测试方法的结果以及电网实际谐波的对比,验证了电容电流法的正确性和准确性,并在电网中对电压谐波进行测试比对和验证,实验结果表明,文中电容电流法进行谐波测试准确度高,满足测试的标准要求,可解决目前CVT不能用于谐波测量的问题。     

电压互感器谐波特性测量用可控谐波电压源的构建

谐波电压源的构建是开展电压互感器(Voltage Transformer,VT)谐波特性测量所需要解决的关键问题之一。为解决电压互感器谐波特性测量中要求谐波电压源容量大、谐波成分丰富且可控等问题,构建了以IGBT单相逆变器为核心的可控谐波电压源。分析了其工作原理、设计了系统参数并分析了控制器特性,仿真验证了所提方案的可行性。以此为基础构建了VT谐波特性测量平台并开展了输出性能测试,其输出结果进一步验证了所提方案的有效性,为VT谐波特性的测量及试验研究奠定了基础。     

基于电容器投切的电网谐波阻抗测量

投切电容器是测量电网谐波阻抗的常用操作方法,利用投切电容器后的暂态电压、电流分量进行离散傅里叶分析可计算电网公共耦合点处的谐波阻抗。TLS-ESPRIT算法可对投切电容器后的电压、电流同时进行去噪和滤基波处理,得到准确的暂态电压、电流分量。相对于Prony算法,TLS-ESPRIT算法抗噪声干扰能力强,且其能更准确辨识模态参数。仿真验证了TLS-ESPRIT算法在基于电容器投切的电网谐波阻抗计算中的有效性。     

STATCOM直流侧电容值对系统谐波含量和电容电压波动幅值的影响及其选择

使用PSCAD／EMTDC软件建立一个利用静止补偿器STATCOM(STATic COMpensator)进行无功补偿的仿真系统．分析了不同STATCOM直流电吝值对系统谐波含量和电吝电压波动幅值的影响．得出了系统谐波含量和直流电容电压波动幅值随电容值的变化规律,提出了根据降低STATCOM出口端电压的谐波含量和保持直流电容电压波动幅值在一定范围内的要求来选择其电吝值的方法．由该方法得出的仿真系统中STATCOM的电容值跟按其他直流电吝选择方法所得的结果相符。仿真系统中的STATCOM在该电容值下有较好的工作性能。