金属氧化物避雷器阻性泄漏电流无线检测方法的设计

提出了一种测量金属氧化物避雷器阻性泄漏电流无线检测的新方法,该方法包括发送和接收两个装置。发送装置利用无线电理论,采集电网电压相位信号,并通过相应的电路将电网电压相位信号转换成脉冲信号进行调制后发送至接收装置。接收装置将接收到的电网电压相位脉冲信号进行解调后,与接收装置本身采集的避雷器全泄漏电流相位脉冲信号进行实时比较,得出电网电压和避雷器全泄漏电流的相位差,最后通过计算得出全泄漏电流的阻性电流分量,从而判断避雷器的性能。     

MOV阻性电流谐波补偿法的研究

为减小由变系数补偿法引起的金属氧化物电阻片(MOV)阻性电流的测量误差,通过其误差原因分析,提出了提高MOV阻性电流测量准确度的方法—谐波分次补偿法,并结合准同步采样和离散傅立叶变换(DFT),使电压信号和电流信号的幅值和相位测量偏差<5‰,可消除电网谐波和本身非线性产生的谐波及电网频率波动对阻性电流测量的影响,基本上补偿了总泄漏电流中的容性电流分量,使通过MOV的阻性电流和施加电压基本同相位,其伏安特性的滞回现象明显改善。采用标准电阻与标准电容构成了阻性电流测试校准电路,与FLUKE-45数字万用表测量结果相比较,阻性电流测量的相对误差<1%。     

以中相电压过零点为时间基点的氧化锌避雷器阻性电流提取方法

氧化锌避雷器是电力系统限制过电压的重要保护设备,通常采用在线监测阻性泄漏电流的方法对其运行状况进行判断。结合目前各阻性泄漏电流提取方法的优点,以B相电压过零点为时间参考点的泄漏电流谐波分析法为基础,提出了一种新型阻性泄漏电流的提取方法,并给出了该方法的数学模型。通过仿真计算证明,该方法不仅能够有效地消除电网谐波电压与相间耦合电容的干扰,避免因某相避雷器故障、三相避雷器差异以及电网电压波动等因素给监测带来的影响,还可以准确地提取阻性泄漏电流。     

电压谐波对金属氧化物避雷器泄漏电流及其阻性分量的影响

根据金属氧化物避雷器(MOA)的交流电压-阻性电流特性分析了电压谐波对泄漏电流阻性分量的影响.仿真结果表明电压谐波对MOA泄漏电流阻性分量影响明显,电压谐波含量相同时,谐波相位对阻性电流及其谐波分量的影响较大,不同次谐波,其相位的影响不同,MOA阻性电流基波分量受电压谐波影响最小,3次谐波分量受电压谐波影响最大.对高压阀片进行的谐波试验结果验证了以上分析结果.     

谐波电压对氧化锌避雷器阻性电流测量的影响

监测氧化锌避雷器的泄漏电流尤其是阻性泄漏电流,是判断氧化锌避雷器运行状况的一种行之有效的方法。介绍了LCD-4型避雷器带电测试仪的原理和现场接线方式,推导出11次谐波电压对LCD-4型避雷器泄漏电流测量仪阻性电流测量结果的影响。结果表明,谐波电压是从幅值和相位两个方面影响MOA阻性泄漏电流的测量。     

基于电压过零点电流幅值分析的MOA阻性电流提取方法

金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,MOA)是电力系统过电压保护的主要装置,对MOA进行在线监测是保证电力系统安全运行的重要手段。监测MOA的运行状况主要是监测其阻性泄漏电流。针对目前几种MOA阻性电流提取方法存在的问题,根据A、B、C三相电压过零时流过避雷器的全电流与构成它的阻性和容性电流之间的相互关系,提出了一种新的阻性电流提取方法,并推导出了该方法的数学公式。最后分别建立了在系统电压正常和有谐波状态下的仿真模型,对该方法进行验证。结果证实了该方法能有效地滤除电网电压3次谐波和相间耦合电容产生的干扰,为MOA性能的判断提供了可靠的依据。     

氧化锌避雷器泄漏电流的全相位FFT分析

通过检测氧化锌避雷器泄漏电流,经过谐波分析提取泄漏电流基波和各次谐波参数,依据电流阻性分量可判断该装置在电网中的运行情况。为解决快速傅里叶变换(FFT)进行谐波分析时数据截断引起数字信号处理性能下降的问题,选用一种考虑包含某样点所有可能数据截断情况的全相位FFT分析方法,再基于此分析方法选用全相位时移相位差校正算法,同时利用窗谱函数推导出校正公式。仿真结果表明,该算法对比基于FFT的比值公式校正算法在无噪和有噪(50 dB)情况下谐波分析精度分别提高了4～5个数量级和1～2个数量级,且对相对小信号谐波分量的频率估计偏差不超过0.6 Hz,相位估计偏差不超过0.5°。该算法具有相位不变性和频谱泄漏抑制能力,实现了检测精度的提高和小信号参数的估计,并在泄漏电流检测系统中得到验证。     

基于谐波分析法对金属氧化物避雷器阻性泄漏电流测量的验证

金属氧化物避雷器是电力系统中一种重要的过电压保护装置，其运行状态通常是通过带电检测其阻性泄漏电流来判断。然而，由于存在很多外界干扰因素，阻性泄漏电流很难被完全从全电流中干净地提取出来，它的大小很难被精确确定，测量结果通常需要反复验证。构建的220 kV金属氧化物避雷器的仿真模型，通过模拟电网电压为零时提取的阻性泄漏电流，采用谐波分析法对其进行分析，证明了该方法能有效减小电力系统谐波电压和相间耦合电容的扰动，准确提取出阻性泄漏电流，很好地佐证了现场测试结果的准确性。     

基于装置电源同步的氧化锌避雷器在线监测系统设计

阻性电流的计算需要同步测量金属氧化锌避雷器(MOA)的电压和泄漏电流,对此提出一种基于装置电源同步采集阻性电流的方案,该方案以装置电源为参考完成阻性电流计算,不需要增加同步时钟源和同步信号线,降低了系统的结构复杂度和施工难度.测试结果表明,该方案精度高,可以满足阻性电流计算的要求.     

一种新的MOA阻性电流提取算法

根据小电流区金属氧化物避雷器(MOA)等值电路模型为非线性电阻和电容并联的原理分析了非线性电阻和电容产生的电流,指出二者之间存在正交关系,并进行了证明。在此基础上提出了一种获取MOA泄漏电流中阻性分量的方法。即使MOA电阻的非线性关系和晶介电容值未知时,理论上该方法仍然可以获得准确的阻性电流,且不受电压信号中存在谐波的影响,同时可以获得准确的晶介电容值。基于Matlab实现了多种算法,使用MOA模型仿真出了电压和泄漏电流信号,多种方法的计算结果中所提算法具有最小误差,电压谐波存在时误差均为0;实验室实测了10 kV MOA的电压和泄漏电流,计算结果表明所提算法具有最高的稳定性。     

高压电力线路相位无线检测仪的设计

为了检测高压电力线路不同相间的电压相位差,设计了一种根据法拉第电磁感应定律利用限幅电路实现电力线路电压相位信号采集的新检测仪,该检测仪由两个发送装置和一个接收装置组成,发送装置将采集的电压相位信号通过ASK调制电路调制后发送到接收装置,接收装置将接收到的两路电压相位信号解调后分别送到FP-GA,从而实现高压电力线路不同相间电压的相位差和相序的采集。实践证明,该方法使高压电力线路电压的相位差和相序的检测更为方便、安全。     

基于谐波分析的MOA容性电流补偿新方法

分析了氧化锌避雷器在基波电压作用下,基波电压与阻性泄漏电流3次谐波分量间的关系。通过电场传感器获取线路基波和3次谐波电压信号,用数字信号处理技术分析氧化锌避雷器的全电流,提出了计算氧化锌避雷器阻性泄漏电流的新方法。仿真计算表明该法可较好地补偿氧化锌避雷器容性电流的基波和3次谐波分量。     

基于PCC控制的无功补偿装置的原理与分析计算方案

介绍一种采用PCC控制的新型动态无功补偿装置.电压、电流信号的测量采用可编程放大器,基准电压进行预处理,方便校正;通过求电压、电流信号的相位差值,计算得到功率因数,实现对电网的实时监控;并采用晶闸管控制投切电容器的方式,对电网功率因数进行自动补偿,提高功率因数.结果表明:采用新型动态无功补偿装置,功率因数大于0.95,改善了电能质量、降低了损耗.     

基于泄漏电流三次谐波分析的高压设备在线测量方法

避雷器在保证高压电网的安全可靠运行方面具有重要作用,目前许多避雷器在线监测和诊断方法都是通过将泄露电流分解为容性和阻性来实现,其中避雷器泄漏电流的阻性分量尤其是阻性分量中的三次谐波分量,与避雷器氧化锌阀片的降解程度直接相关。本文提出了一种能够在干燥和污染情况下对避雷器进行在线监测的方法,针对三种不同类型的绝缘子检测了它们的总泄露电流以及内部、外部泄露电流。这种方法主要是对实测电流信号的幅值、频率、相位角特征进行提取和分析,分析方法则使用Prony 分析以及希尔伯特变换,使用MTLAB软件平台编程。测试结果显示该方法在避雷器在线监测中具有一定可行性。除此以外,本文基于PSCAD对避雷器进行了建模仿真,研究电压谐波对泄漏电流测量的影响。     

MOA谐波阻性电流补偿算法的研究

金属氧化物避雷器(MOA)泄漏电流阻性分量中基波分量iR1及3次谐波分量iR3能够准确反应MOA运行状态,考虑谐波干扰时,由于谐波电压幅值及相位的不确定性,直接测量总阻性电流存在较大误判可能,针对电容法存在的不足,提出了改进补偿算法,利用谐波阻性电流幅值相位关系进行电流补偿,得到较为准确的基波电压作用下阻性电流。MATLAB仿真实验表明,通过改进算法计算iR3误差大大降低,验证了文中算法的有效性,提高了MOA运行判别的准确性。     

基于正交分解的MOA泄漏电流有功分量提取算法

监测金属氧化物避雷器(MOA)泄漏电流的根本目的在于监测MOA因老化、受潮等原因引起的有功功耗的增加和发热等状况.本文应用功率理论对MOA泄漏电流的阻性分量进行了分析,指出当电网电压存在谐波时,泄漏电流中只有与电压同形同相仅幅值相差一个比例系数的分量消耗有功功率.然后根据Fryze的经典功率理论,将泄漏电流正交分解为有功分量与无功分量.利用两者在欧氏函数空间的正交特性,提出了一种提取有功电流分量的新算法,并推导出了该算法的数字化简化公式.最后应用五次多项式拟合方法建立了正常与老化状态下MOA的数学模型,通过仿真算例验证了该算法的正确性与有效性.该算法物理意义明确,从根本上克服了电网电压谐波的影响,可用于MOA的带电检测和在线监测.     

相序相位自适应相控整流器原理分析及实现

为保证三相桥式相控整流器的正常运行,同步电压与主回路电压的相序相位必须匹配,目前通行的方法是通过倒相序和测量波形确认.通过对变压器接线组原理进行分析,找出电网不同等级电压的内在联系,据此设计了同步信号产生电路.然后对感性负载电压电流的相位关系进行分析,并设计了相序相位自动推算算法.最后根据该算法设计了相序相位自适应相控整流器,并用于电机调速装置中.与传统相控整流器相比,在降低成本的前提下,解决了人工确定相序相位的繁琐过程.     

改进FBD算法对APF电流补偿研究*

针对有源电力滤波器(APF)的谐波电流检测方法,提出一种改进型FBD算法.先使用电压序列分解法得到与正序基波电压同频同相位的参考电压,从而代替实际电网电压,避免了电网电压畸变带来的误差.再使用添加滑窗的均值电流算法对FBD算法中的等效电导进行低通滤波.最后将三相电流谐波的补偿信号输入APF主电路进行正弦脉宽调制(SPWM),得到补偿电流对电网谐波进行补偿.仿真试验表明,该算法能快速有效地检测出电网负载的谐波电流,检测精度比传统方法更高.     

基于瞬时电压矢量定向的有源电力滤波器补偿电流检测

结合电力系统无功补偿与谐波治理的基本原则,对基于瞬时无功功率理论的传统谐波电流检测方法在有源电力滤波器中的应用进行了简要分析,进而提出了以电网电压为参考基准,以实现各种非线性负载及阻感、阻容性负载向纯电阻性负载转换为目的的负载电流波形和相位治理原则,并详细阐述了基于瞬时电压矢量定向的补偿电流检测方法。该方法克服了传统方法在电网电压畸变时补偿后电流不能跟随电网电压波形的不足,避免了有源电力滤波器补偿电流过大及畸变无功功率倒送电网现象的出现,同时该方法具有频率自动跟踪、相序自适应等特点。最后,通过仿真和样机试验验证了该补偿电流检测方法的优越性。     

配电网电容电流测量仪的研制

电网的对地电容电流是选择电网接地方式和分析铁磁谐振的重要参数,在母线电压互感器二次侧注入两个幅值相同、频率不同的电流信号,通过测量注入电压和注入电流的幅值和相位关系,求解出电容电流值.依据此方法设计了以80C196KC单片机为核心的电容电流测量仪,该装置具有操作简单、测量精度高的特点.