CN110824405B - 电容式电压互感器幅频特性检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电网设备检测技术领域，是一种电容式电压互感器幅频特性检测系统及方法。前者包括可控频率发生单元、检测回路、计算处理单元，可控频率发生单元与检测回路连接，在检测回路的高压侧并联有两条母线，两条母线分别与第一被测电容式电压互感器的一次侧、第二被测电容式电压互感器的一次侧连接，电压检测单元分别与第一被测电容式电压互感器的二次侧、第二被测电容式电压互感器的二次侧连接。本发明提出了统一的标准的电容式电压互感器幅频特性检测方法，能对电容式电压互感器幅频特性的自动准确检测，实现电容式电压互感器的二次侧电压绘制幅频特性的检测，从而确保电容式电压互感器的稳定运行，进一步促进电网电能质量的发展。
Description
技术领域
本发明涉及一种电网设备检测技术领域，是一种电容式电压互感器幅频特性检测系统及方法。
背景技术
目前，电网电能质量监测系统规模快速扩大，基本实现了对大规模新能源集中接入点、电气化铁路接入点、特高压直流接入点和其他典型非线性负荷接入点电能质量指标的实时监测。同时，随着电能质量监测装置在电网以及电力用户侧的安装应用越来越普及，谐波电压监测在电力系统监测过程显得越来越重要。目前研究CVT电路模型并提出谐波阻抗模型，分析其内部参数对谐波传递的影响，以及采用CT末屏方法代替CVT进行谐波测量，但缺少规范的测量CVT谐波传递特性的检测电路，造成谐波传递特性检测不稳定、不准确，并且不能对电容式电压互感器的二次侧数据进行检测，从而对电能质量专业发展形成极大阻碍。
发明内容
本发明提供了一种电容式电压互感器幅频特性检测系统及方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有电容式电压互感器幅频特性检测方法存在的检测不准确的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种电容式电压互感器幅频特性检测系统，包括可控频率发生单元、检测回路、计算处理单元、电压检测单元、第一被测电容式电压互感器和第二被测电容式电压互感器，检测回路包括高压侧和低压侧；
所述可控频率发生单元与检测回路连接，在检测回路的高压侧并联有两条母线，两条母线分别与第一被测电容式电压互感器的一次侧、第二被测电容式电压互感器的一次侧连接，电压检测单元分别与第一被测电容式电压互感器的二次侧、第二被测电容式电压互感器的二次侧连接；
所述计算处理单元与电压检测单元连接，用于过向量拟合方法计算电容式电压互感器的幅频特性。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述检测回路包括高压侧母线、低压侧母线、第一变压器和第二变压器，所述第一变压器的高压侧、第二变压器的高压侧均与高压侧母线连接，第一变压器的低压侧、第二变压器的低压侧均与低压侧母线连接，可控频率发生单元与第一变压器的中性点连接；高压侧母线上并联有两条母线，两条母线分别与第一被测电容式电压互感器的一次侧、第二被测电容式电压互感器的一次侧连接。
上述可控频率发生单元为能输出不同频率信号的频率发生装置。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种电容式电压互感器幅频特性检测方法，包括以下步骤：
可控频率发生单元向检测回路注入信号，并根据设定的频率调节范围，可控频率发生单元改变注入信号的频率；
每改变一次注入信号的频率，电压检测单元测量一组第一被测电容式电压互感器二次侧电压Ucvta和第二被测电容式电压互感器二次侧电压Ucvtb；
计算处理单元通过向量拟合方法，计算第一被测电容式电压互感器和第二被测电容式电压互感器的幅频特性。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述计算处理单元通过向量拟合方法计算电容式电压互感器的幅频特性，包括：
根据向量拟合方法，通过第一被测电容式电压互感器二次侧电压Ucvta、第二被测电容式电压互感器二次侧电压Ucvtb、真实电压Ug、第一被测电容式电压互感器幅频特性Gcvta，第二被测电容式电压互感器幅频特性Gcvtb之间的关系，获得第一被测电容式电压互感器幅频特性Gcvta和第二被测电容式电压互感器幅频特性Gcvtb的极点和留数信息；
根据第一被测电容式电压互感器幅频特性Gcvta和第二被测电容式电压互感器幅频特性Gcvtb的极点和留数信息，建立幅频特性曲线。
上述获得第一被测电容式电压互感器幅频特性Gcvta和第二被测电容式电压互感器幅频特性Gcvtb的极点和留数信息，包括：
每组第一被测电容式电压互感器二次侧电压Ucvta、第二被测电容式电压互感器二次侧电压Ucvtb如下所示：
Ucvta＝GcvtaUg
Ucvtb＝GcvtbUg；
其中，Ug为真实电压，Gcvta为第一被测电容式电压互感器幅频特性，Gcvtb为第二被测电容式电压互感器幅频特性；
通过上式可得：
利用向量拟合方法对上式进行向量拟合，辨识出
和
的极点和留数信息；根据
和
的极点和留数信息，获得Gcvta和Gcvtb的极点和留数信息。
上述频率调节范围为75Hz至2500Hz，调节时以5Hz为步长由低至高进行调节。
本发明提出了统一的标准的电容式电压互感器幅频特性检测方法，能对电容式电压互感器幅频特性的自动准确检测，即通过不同频率信息的注入，对电容式电压互感器的二次侧电压进行检测，通过向量拟合根据电容式电压互感器的二次侧电压绘制幅频特性曲线，实现在不拆卸电容式电压互感器的基础上，对电容式电压互感器的二次侧进行监测，获得电容式电压互感器的二次侧电压绘制幅频特性，从而确保电容式电压互感器的稳定运行，进一步促进电网电能质量的发展。
附图说明
附图1为本发明实施例1的电路框图。
附图2为本发明实施例2的流程图。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
实施例1：如附图1所示，该电容式电压互感器幅频特性检测系统，包括可控频率发生单元、检测回路、计算处理单元、电压检测单元、第一被测电容式电压互感器和第二被测电容式电压互感器，检测回路包括高压侧和低压侧；
所述可控频率发生单元与检测回路连接，在检测回路的高压侧并联有两条母线，两条母线分别与第一被测电容式电压互感器的一次侧、第二被测电容式电压互感器的一次侧连接，电压检测单元分别与第一被测电容式电压互感器的二次侧、第二被测电容式电压互感器的二次侧连接；
所述计算处理单元与电压检测单元连接，用于过向量拟合方法计算电容式电压互感器的幅频特性。
上述向量拟合方法为现有公知技术，主要用于架空线路变压器幅频特性等多种领域。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
如附图1所示，检测回路包括高压侧母线、低压侧母线、第一变压器和第二变压器，所述第一变压器的高压侧、第二变压器的高压侧均与高压侧母线连接，第一变压器的低压侧、第二变压器的低压侧均与低压侧母线连接，可控频率发生单元与第一变压器的中性点连接；高压侧母线上并联有两条母线，两条母线分别与第一被测电容式电压互感器的一次侧、第二被测电容式电压互感器的一次侧连接。
如附图1所示，所述可控频率发生单元为能输出不同频率信号的频率发生装置。
实施例2：如附图2所示，该电容式电压互感器幅频特性检测方法，包括以下步骤：
S1，可控频率发生单元向检测回路注入信号，并根据设定的频率调节范围，可控频率发生单元改变注入信号的频率。这里可控频率发生单元向检测回路注入信号，即为可控频率发生单元向第一变压器中性点注入信号，该信号通过中性点进入第一变压器高压侧。
S2，每改变一次注入信号的频率，电压检测单元测量一组第一被测电容式电压互感器二次侧电压Ucvta和第二被测电容式电压互感器二次侧电压Ucvtb。
S3，计算处理单元通过向量拟合方法，计算第一被测电容式电压互感器和第二被测电容式电压互感器的幅频特性。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
如附图2所示，所述S3中计算处理单元通过向量拟合方法计算电容式电压互感器的幅频特性，包括：
根据向量拟合方法，通过第一被测电容式电压互感器二次侧电压Ucvta、第二被测电容式电压互感器二次侧电压Ucvtb、真实电压Ug、第一被测电容式电压互感器幅频特性Gcvta，第二被测电容式电压互感器幅频特性Gcvtb之间的关系，获得第一被测电容式电压互感器幅频特性Gcvta和第二被测电容式电压互感器幅频特性Gcvtb的极点和留数信息；
根据第一被测电容式电压互感器幅频特性Gcvta和第二被测电容式电压互感器幅频特性Gcvtb的极点和留数信息，建立幅频特性曲线。
如附图2所示，所述获得第一被测电容式电压互感器幅频特性Gcvta和第二被测电容式电压互感器幅频特性Gcvtb的极点和留数信息，包括：
每组第一被测电容式电压互感器二次侧电压Ucvta、第二被测电容式电压互感器二次侧电压Ucvtb如下所示：
Ucvta＝GcvtaUg
Ucvtb＝GcvtbUg；
其中，Ug为真实电压，Gcvta为第一被测电容式电压互感器幅频特性，Gcvtb为第二被测电容式电压互感器幅频特性；
通过上式可得：
利用向量拟合方法对上式进行向量拟合，辨识出
和
的极点和留数信息；
根据
和
的极点和留数信息，获得Gcvta和Gcvtb的极点和留数信息。
如附图2所示，所述S1中频率调节范围为75Hz至2500Hz，调节时以5Hz为步长由低至高进行调节。
本发明提出了统一的标准的电容式电压互感器幅频特性检测方法，能对电容式电压互感器幅频特性的自动准确检测，即通过不同频率信息的注入，对电容式电压互感器的二次侧电压进行检测，通过向量拟合根据电容式电压互感器的二次侧电压绘制幅频特性曲线，实现在不拆卸电容式电压互感器的基础上，对电容式电压互感器的二次侧进行监测，获得电容式电压互感器的二次侧电压绘制幅频特性，从而确保电容式电压互感器的稳定运行，进一步促进电网电能质量的发展。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Claims (5)
1.一种电容式电压互感器幅频特性检测系统，其特征在于，包括可控频率发生单元、检测回路、计算处理单元、电压检测单元、第一被测电容式电压互感器和第二被测电容式电压互感器，检测回路包括高压侧和低压侧；
所述可控频率发生单元与检测回路连接，在检测回路的高压侧并联有两条母线，两条母线分别与第一被测电容式电压互感器的一次侧、第二被测电容式电压互感器的一次侧连接，电压检测单元分别与第一被测电容式电压互感器的二次侧、第二被测电容式电压互感器的二次侧连接；
所述计算处理单元与电压检测单元连接，用于过向量拟合方法计算电容式电压互感器的幅频特性，具体计算过程包括：
根据向量拟合方法，通过第一被测电容式电压互感器二次侧电压Ucvta、第二被测电容式电压互感器二次侧电压Ucvtb、真实电压Ug、第一被测电容式电压互感器幅频特性Gcvta，第二被测电容式电压互感器幅频特性Gcvtb之间的关系，获得第一被测电容式电压互感器幅频特性Gcvta和第二被测电容式电压互感器幅频特性Gcvtb的极点和留数信息，包括：
(1)每组第一被测电容式电压互感器二次侧电压Ucvta、第二被测电容式电压互感器二次侧电压Ucvtb如下所示：
Ucvta＝GcvtaUg
Ucvtb＝GcvtbUg
其中，Ug为真实电压，Gcvta为第一被测电容式电压互感器幅频特性，Gcvtb为第二被测电容式电压互感器幅频特性；
通过上式可得：
利用向量拟合方法对上式进行向量拟合，辨识出
和
的极点和留数信息；
(2)根据
和
的极点和留数信息，获得Gcvta和Gcvtb的极点和留数信息；
根据第一被测电容式电压互感器幅频特性Gcvta和第二被测电容式电压互感器幅频特性Gcvtb的极点和留数信息，建立幅频特性曲线。
2.根据权利要求1所述的电容式电压互感器幅频特性检测系统，其特征在于，所述检测回路包括高压侧母线、低压侧母线、第一变压器和第二变压器，所述第一变压器的高压侧、第二变压器的高压侧均与高压侧母线连接，第一变压器的低压侧、第二变压器的低压侧均与低压侧母线连接，可控频率发生单元与第一变压器的中性点连接；高压侧母线上并联有两条母线，两条母线分别与第一被测电容式电压互感器的一次侧、第二被测电容式电压互感器的一次侧连接。
3.根据权利要求2所述的电容式电压互感器幅频特性检测系统，其特征在于，所述可控频率发生单元为能输出不同频率信号的频率发生装置。
4.一种根据权利要求2至3中任意一项所述的电容式电压互感器幅频特性检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
可控频率发生单元向检测回路注入信号，并根据设定的频率调节范围，可控频率发生单元改变注入信号的频率；
每改变一次注入信号的频率，电压检测单元测量一组第一被测电容式电压互感器二次侧电压Ucvta和第二被测电容式电压互感器二次侧电压Ucvtb；
计算处理单元通过向量拟合方法，计算第一被测电容式电压互感器和第二被测电容式电压互感器的幅频特性。
5.根据权利要求4所述的电容式电压互感器幅频特性检测系统的检测方法，其特征在于，所述频率调节范围为75Hz至2500Hz，调节时以5Hz为步长由低至高进行调节。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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