CN114859284A - 电流互感器的阶跃响应测试方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电流互感器的阶跃响应测试方法和系统，所述方法包括：根据预设的信号参数生成测试信号；获取暂态标准器输出的基准信号和电流互感器输出的响应信号；在每个信号周期内确定基准信号在该信号周期内的突变时刻，并以突变时刻为基准对响应信号进行记录；对记录的响应信号进行插值，获得重构信号；基于基准信号和重构信号确定阶跃响应测试的测试结果。本方案循环生成多个阶跃信号对被测电流互感器进行测试，获得多组采样数据，通过增加试品的阶跃采样数据，来消除随机时刻的影响；对记录的响应信号进行插值重构，这样就能够在不改变被测电流互感器采样速率的情况下，精确获取测量直流互感器的各项测试结果。

Description

电流互感器的阶跃响应测试方法和系统

技术领域

本申请涉及暂态阶跃测试技术领域，具体涉及一种电流互感器的阶跃响应测试方法和系统。

背景技术

随着大功率全控型电力电子器件的迅速发展，以及直流电网制造水平的不断提高，特高压直流输电技术在特高压输电领域受到越来越广泛的关注及应。相比于交流系统，直流系统的故障发展更快、控制保护难度更大。作为特高压直流控制保护系统中核心测量设备，电子式互感器也面临着更高的技术与可靠性要求，其暂态性能更是其核心指标。

目前针对电流互感器的暂态测试基本都采用暂态闭环测试方法，如图1所示，直流阶跃源发出暂态阶跃信号，直流电流暂态标准器将暂态信号转换为小电压信号再经过模数转换后送至测试仪与直流电流互感器完成闭环暂态阶跃测试。

按照IEC-61869-14《互感器第14部分：直流电流互感器的补充技术要求》对于暂态阶跃响应的技术要求，测试的输入电流相对于被试品(被测电流互感器)的响应过程来说近似是一个理想阶跃信号，而随着柔性直流电流互感器的采样速率以及响应时间的要求进一步提高，而同时国内对于暂态阶跃响应测试一般要求达到10％的额定电流，此时这种近似理想的大电流阶跃源是不可能实现的。

特高压直流电流互感器的采样速率一般为10kHz，也即100μs才有一个采样点。而对于暂态阶跃源来说，一般阶跃响应上升时间在30μs以内，过冲一般发生在50μs以内。所以在电流互感器的一个采样周期(100μs)内，阶跃响应过程已经基本结束，直流电流互感器根本无法测量到这个过程。

相关技术中，显然上述测试方式不能反应直流电流互感器在阶跃响应过程内的响应特性，且测试结果与直流互感器的采样时刻有着非常大的关系，不同的采样时刻会带来不同的测试结果，从而导致测试结果的随机性误差最大可达100μs，超调量也很难被捕捉到。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种电流互感器的阶跃响应测试方法和系统。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种电流互感器的阶跃响应测试方法，包括：

根据预设的信号参数生成测试信号，所述测试信号为包含N个周期的方波信号；其中N为预设的循环次数；

将所述测试信号同步传输到暂态标准器和待测的电流互感器；

获取所述暂态标准器输出的基准信号和所述电流互感器输出的响应信号；

在每个信号周期内确定所述基准信号在该信号周期内的突变时刻，并以所述突变时刻为基准对所述响应信号进行记录；

对记录的响应信号进行插值，获得重构信号；

基于所述基准信号和所述重构信号确定阶跃响应测试的测试结果。

进一步地，所述信号参数包括单次阶跃时间t_j以及方波的占空比δ；

所述根据预设的信号参数生成测试信号，包括：

根据电流互感器的采样周期和循环次数N确定修正时间；

根据所述修正时间和所述信号参数依次生成N个阶跃信号。

进一步地，所述修正时间为：Δt＝T₀/N；其中T₀为电流互感器的采样周期。

进一步地，根据所述修正时间和所述信号参数依次生成N个阶跃信号，包括：

第一个阶跃信号为：

第n个阶跃信号为：

其中，2≤n≤N，n为正整数。

进一步地，确定所述基准信号在该信号周期内的突变时刻，包括：

根据所述基准信号计算电流突变值：Δi＝|[i(t)-i(t-T)]-[i(t-T)-i(t-2T)]|；其中，i为所述基准信号的电流瞬时值，t为当前时刻，T为所述基准信号的采样周期；

当Δi大于预设的启动定值时，将当前时刻t确定为突变时刻。

进一步地，所述基准信号和所述响应信号均为数字量信号，所述基准信号的采样频率大于所述响应信号的采样频率；

以所述突变时刻为基准对所述响应信号进行记录，包括：

在每个阶跃信号的周期内，记录所述响应信号每帧报文的到达时间t_nm以及该时刻对应的采样值i_nm；其中下标n为阶跃信号的次数，m为该周期内的当前采样次数；

循环录波N次直到测试信号结束。

进一步地，对记录的响应信号进行插值，包括：

将所述响应信号的数据按照到达时间t_nm进行排序，并填入相对应的采样值i_nm完成初步重构；

将初步重构后的数据进行三次样条插值，生成重构信号。

进一步地，基于所述基准信号和所述重构信号确定阶跃响应测试的测试结果，包括：

基于所述基准信号确定其阶跃起始时刻T_s1与阶跃终止时刻T_e1；

基于所述重构信号确定其阶跃起始时刻T_s2与阶跃终止时刻T_e2；

计算上升时间为T_e2-T_s2，延时时间为T_e2-T_e1，以及超调量为所述重构信号的最大值与所述基准信号的最大值之间的差值。

进一步地，基于所述重构信号确定其阶跃起始时刻T_s2与阶跃终止时刻T_e2，包括：

基于所述重构信号确定阶跃高值D_h与阶跃低值D_l；

计算阶跃10％对应的幅值为D_10％＝D_l+0.1×(D_h-D_l)，阶跃90％对应的幅值为D_90％＝D_l+0.9×(D_h-D_l)；

基于所述重构信号确定D_10％对应的阶跃起始时刻T_s2与D_90％对应的阶跃终止时刻T_e2。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种电流互感器的阶跃响应测试系统，包括：

功率放大器、分流器、暂态标准器、测试仪主机和上位机；

所述上位机用于根据预设的信号参数生成测试信号，所述测试信号为包含N个周期的方波信号；其中N为预设的循环次数；

所述上位机将测试信号下发至所述测试仪主机，所述测试仪主机通过D/A模块控制所述功率放大器的输出，所述功率放大器按照D/A模块的控制信号进行电流功率放大输出；

所述分流器将放大后的测试信号同步传输到所述暂态标准器和待测的电流互感器；

所述测试仪主机内置两路光纤接收模块，分别用于获取所述暂态标准器输出的基准信号和所述电流互感器输出的响应信号；

所述上位机用于在每个信号周期内确定所述基准信号在该信号周期内的突变时刻，并以所述突变时刻为基准对所述响应信号进行记录；对记录的响应信号进行插值，获得重构信号；基于所述基准信号和所述重构信号确定阶跃响应测试的测试结果。

本申请的实施例提供的技术方案具备以下有益效果：

本方案循环生成多个阶跃信号对被测电流互感器进行测试，获得多组采样数据，通过增加试品的阶跃采样数据，来消除随机时刻的影响；通过基准信号确定突变时刻，基于突变时刻来记录响应信号，再对记录的响应信号进行插值重构，这样就能够在不改变被测电流互感器采样速率的情况下，精确获取测量直流互感器的各项测试结果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种闭环直流电流互感器阶跃响应测试架构。

图2是根据一示例性实施例示出的一种流互感器阶跃响应延时测试系统。

图3是根据一示例性实施例示出的一种直流阶跃响应的测试指标及定义。

图4是根据一示例性实施例示出的10kHz采样速率下的阶跃响应测试录波图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种电流互感器的阶跃响应测试方法流程图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种电流互感器的阶跃响应测试系统架构图。

图7是根据一示例性实施例示出的直流电流互感器暂态阶跃测试方法逻辑框图。

图8是采用本申请方案进行阶跃响应测试的一种示例性的结果波形图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的方法和系统的例子。

如图2所示，直流电流互感器暂态阶跃响应测试一般都是采用闭环暂态阶跃响应延时的测试方法。采用统一时序同时采集标准源与试品(被测电流互感器)的阶跃响应信号，然后求取阶跃响应时间、上升时间以及趋稳时间这三个指标。测试波形如图3所示，u(t)是输入信号；v(t)是被测电流互感器的输出信号；a代表周期特性，b代表非周期特性；T_sr为阶跃响应时间，T_s为趋稳时间。

测试结果如图4所示，由于采样速率的不足导致多次测试结果存在非常大的偏差，很难对直流电流互感器阶跃响应特性进行评估。可以看出，目前的测试方法存在以下缺点：理想阶跃信号测试时由于试品的采样速率低的影响导致测试结果存在较大误差，响应延时可能存在最大100μs的误差；测试过程中会出现大量随机性误差，超调量的测试结果与采样时刻具有很大的关系。

为了解决上述问题，本发明提出一种多样本数据重构的直流互感器阶跃响应测试方法，本发明通过改变原有阶跃响应电流源的发生方法，控制其阶跃响应的发生时刻，再通过多次循环录波记录试品到达时间后按照时间进行数据重构。最后再用重构后的波形进行阶跃响应测试，大大提高了测试精度消除了采样时刻带来随机性误差。

图5是根据一示例性实施例示出的一种电流互感器的阶跃响应测试方法的流程图。该方法可以包括以下步骤：

步骤S1、根据预设的信号参数生成测试信号，所述测试信号为包含N个周期的方波信号；其中N为预设的循环次数；

步骤S2、将所述测试信号同步传输到暂态标准器和待测的电流互感器；

步骤S3、获取所述暂态标准器输出的基准信号和所述电流互感器输出的响应信号；

步骤S4、在每个信号周期内确定所述基准信号在该信号周期内的突变时刻，并以所述突变时刻为基准对所述响应信号进行记录；

步骤S5、对记录的响应信号进行插值，获得重构信号；

步骤S6、基于所述基准信号和所述重构信号确定阶跃响应测试的测试结果。

本方案循环生成多个阶跃信号对被测电流互感器进行测试，获得多组采样数据，通过增加试品的阶跃采样数据，来消除随机时刻的影响；通过基准信号确定突变时刻，基于突变时刻来记录响应信号，再对记录的响应信号进行插值重构，这样就能够在不改变被测电流互感器采样速率的情况下，精确获取测量直流互感器的各项测试结果。

应当理解的是，虽然图5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图5中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

如图6所示，本专利涉及的多样本数据重构的直流互感器阶跃响应测试方法由电流功率放大器、分流器、暂态标准器以及直流电子式互感器测试仪主机与上位机共同构成。

如图7所示，上位机负责生成人机交互并根据配置生成方波测试数据并将测试数据下发至直流电子式互感器测试仪主机，主机通过D/A模块控制电流功率放大器的输出，功率放大器按照D/A模块的控制信号进行电流功率放大输出。分流器串接于电流回路之中输出小电压信号给暂态标准器，暂态标准器采集分流器的小电压信号转换为数字信号后光纤送至直流电子式互感器测试仪主机。直流电子式互感器测试仪内置两路光纤接收模块分别采集来自于暂态标准器与直流电流互感器合并单元的光纤数字信号，并将数据打上精确到达时标后上送至上位机，上位机进行循环录波记录，完成波形数据重构后再进行阶跃响应计算。

步骤S0，上位机测试参数配置。上位机进行参数配置，配置阶跃目标电流值，设定其目标电流值为“1”，配置其阶跃响应波形的循环次数N。在一些实施例中，所述信号参数包括单次阶跃时间t_j以及方波的占空比δ。

步骤S1，测试数据生成。在一些实施例中，步骤S1具体包括：根据电流互感器的采样周期和循环次数N确定修正时间；根据所述修正时间和所述信号参数依次生成N个阶跃信号。

所述修正时间可以是：Δt＝T₀/N；其中T₀为电流互感器的采样周期。上位机根据配置参数按照试品采样速率的单帧时间100μs，计算获得测试修正时间Δt＝(100/N)μs生成测试数据波形。

根据所述修正时间和所述信号参数依次生成N个阶跃信号，则第一个阶跃信号为：

第n个阶跃信号为：

其中，2≤n≤N，n为正整数。

本申请的实施例通过控制阶跃发生时刻，在不改变试品采样速率的情况下利用控制测试源阶跃发生时刻增量(引入修正时间)的方式增加试品的阶跃采样数据，并消除随机时刻的影响。

步骤S2，将所述测试信号同步传输到暂态标准器和待测的电流互感器。可以通过分流器将测试信号分别送至暂态标准器和待测的电流互感器。

步骤S3～S4，循环录波。采用突变循环录波的方式，记录多次阶跃的测试数据。

首先执行步骤S3，获取所述暂态标准器输出的基准信号和所述电流互感器输出的响应信号。实验开始后，直流电子式互感器测试仪接收到两路数字量信号将数据上送至上位机。

再执行步骤S4，在每个信号周期内确定所述基准信号在该信号周期内的突变时刻，并以所述突变时刻为基准对所述响应信号进行记录。上位机按照突变量算法分别对标准和试品进行突变录波：

Δi＝|[i(t)-i(t-T)]-[i(t-T)-i(t-2T)]|；

其中，i为电流瞬时值，t为当前时刻，T为一个采样值间隔周期。当Δi大于启动定值时判为突变量启动。

在一些实施例中，确定所述基准信号在该信号周期内的突变时刻，包括：根据所述基准信号计算电流突变值Δi；当Δi大于预设的启动定值时，将当前时刻t确定为突变时刻。其中Δi＝|[i(t)-i(t-T)]-[i(t-T)-i(t-2T)]|；i为所述基准信号的电流瞬时值，t为当前时刻，T为所述基准信号的采样周期。

以所述突变时刻为基准对所述响应信号进行记录，包括：在每个阶跃信号的周期内，记录所述响应信号每帧报文的到达时间t_nm以及该时刻对应的采样值i_nm；其中下标n为阶跃信号的次数，m为该周期内的当前采样次数；

具体来说，以标准源的突变时刻作为基准(由于标准源的采样速率为1MHz，单帧间隔时间为1μs，误差可以忽略，可以使时间记录更精确)，是以标准源的突变时刻作为试品测试数据的“0”时刻，记录测试数据实时采样值，循环录波N次直到测试信号结束。录波完成后，执行步骤S5按记录的时间实现波形数据重构。

步骤S5波形重构。录波完成后，对记录的响应信号进行插值，具体包括：上位机将所述响应信号的数据按照到达时间t_nm进行排序，并填入相对应的采样值i_nm完成初步重构；将初步重构后的数据进行三次样条插值，生成重构信号。由于初步重构的数据是非等间隔采样(受晶振误差的影响会产生时间误差)，采取三次样条插值生成最终的试品采样值函数波形。采用三次样条插值实现试品数据波形曲线拟合，提高测试精度。下面简单介绍三次样条插值的具体实现方法。

输入数组X和Y的长度为n，x0＜x1＜...＜xn-1，如下列方程所示。

f(x_i)＝y_i

插值函数g(x)在下列方程中为分段函数：

函数pi(x)为满足下列条件的三阶多项式：

(1)g(x_i)＝y_i＝p_i(x_i)

(2)在x_i连续处的一阶和二阶导数连续(i＝1，...，n-2)：g′(x_i)＝p′_i(x_i)＝p′_i-1(x_i)；g″(x_i)＝p″_i(x_i)＝p″_i-1(x_i)。

式中g″(x_i)为三次插值样条函数的二阶导数。在区间[x_i，x_i+1]，下列等式为输出插值y：

y＝Ay_i+By_i+1+Cy″_i+Dy″_i+1；

其中：

B＝1-A；

步骤S6：阶跃响应计算。基于所述基准信号和所述重构信号确定阶跃响应测试的测试结果，包括：基于所述基准信号确定其阶跃起始时刻T_s1与阶跃终止时刻T_e1；基于所述重构信号确定其阶跃起始时刻T_s2与阶跃终止时刻T_e2；计算上升时间为T_e2-T_s2，延时时间为T_e2-T_e1，以及超调量为所述重构信号的最大值与所述基准信号的最大值之间的差值。

基于所述重构信号确定其阶跃起始时刻T_s2与阶跃终止时刻T_e2，包括：基于拟合曲线(重构信号)求取阶跃高值D_h与阶跃低值D_l，进而可以求取阶跃10％对应的幅值为D_10％＝D_l+0.1×(D_h-D_l)，阶跃90％对应的幅值为D_90％＝D_l+0.9×(D_h-D_l)。根据插值后的重构信号数据获得D_10％与D_90％对应的阶跃起始时刻T_s2与阶跃终止时刻T_e2。

由于标准源采用1MHz采样率，无需进行采样插值处理直接记录D_10％与D_90％对应的阶跃起始时刻T_s1与阶跃终止时刻T_e1。最终得到试品的上升时间为T_e2-T_s2，延时时间为T_e2-T_e1。超调量为试品最大值与标准最大值之间的差值。

图6是根据一示例性实施例示出的一种电流互感器的阶跃响应测试系统的电路框图。参照图6，该系统包括：功率放大器、分流器、暂态标准器、测试仪主机和上位机。

所述上位机用于根据预设的信号参数生成测试信号，所述测试信号为包含N个周期的方波信号；其中N为预设的循环次数。

所述上位机将测试信号下发至所述测试仪主机，所述测试仪主机通过D/A模块控制所述功率放大器的输出，所述功率放大器按照D/A模块的控制信号进行电流功率放大输出。

所述分流器将放大后的测试信号同步传输到所述暂态标准器和待测的电流互感器。

所述测试仪主机内置两路光纤接收模块，分别用于获取所述暂态标准器输出的基准信号和所述电流互感器输出的响应信号。

所述上位机用于在每个信号周期内确定所述基准信号在该信号周期内的突变时刻，并以所述突变时刻为基准对所述响应信号进行记录；对记录的响应信号进行插值，获得重构信号；基于所述基准信号和所述重构信号确定阶跃响应测试的测试结果。

关于上述实施例中的系统，其中上位机执行操作的具体步骤已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处不再详细阐述说明。可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

下面结合具体的应用场景，对本申请实施例中具体实现设备的选择进行拓展说明。

阶跃电流源，可以采用线性功率放大器。输出电压信号正负5V的控制信号，最大输出电流可达800A，可满足直流电流互感器10％阶跃响应的测试要求。

分流器，可以采用高精密无感电阻，分布电阻低于1nH，电阻为0.2欧姆，在现有的测试频率下，电感的影响基本可以忽略。

暂态标准器，可以采用FPGA开发实现，纯硬件设计，采样速率达到1MHz，采用18位逐次逼近的A/D采样芯片，有效提高暂态瞬时值的采集精度。高采样速率，标准源采用1MHz采样速率可以通过直接寻找值域对应时间的方式完成直流电流互感器的阶跃响应时间特性的测试，提高时间特性的测试精度。

直流电子式互感器测试仪，可以采用linux嵌入式操作系统实现光纤数据采集同时增加D/A控制输出，实现自动扫频的闭环控制。上位机测试软件采用C语言编程提高软件计算效率，人机界面友好。测试结果以图表方式输出，便于测试人员对测试结果的分析。

本申请的方案采用上述实施例，具有如下有益效果：1、控制阶跃发生时刻，在不改变试品采样速率的情况下利用控制测试源阶跃发生时刻增量的方式增加试品的阶跃采样数据，并消除随机时刻的影响。2、采用突变循环录波的方式，记录多次阶跃的测试数据。3、精确时间记录，以标准源的突变时刻作为试品测试数据的“0”时刻，记录测试数据实时采样值，录波完成后按记录的时间实现波形数据重构。4、采用三次样条插值实现试品数据波形曲线拟合，提高测试精度。5、高采样速率，标准源采用1MHz采样速率可以通过直接寻找值域对应时间的方式完成直流电流互感器的阶跃响应时间特性的测试，提高时间特性的测试精度。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电流互感器的阶跃响应测试方法，其特征在于，包括：

根据预设的信号参数生成测试信号，所述测试信号为包含N个周期的方波信号；其中N为预设的循环次数；

将所述测试信号同步传输到暂态标准器和待测的电流互感器；

获取所述暂态标准器输出的基准信号和所述电流互感器输出的响应信号；

在每个信号周期内确定所述基准信号在该信号周期内的突变时刻，并以所述突变时刻为基准对所述响应信号进行记录；

对记录的响应信号进行插值，获得重构信号；

基于所述基准信号和所述重构信号确定阶跃响应测试的测试结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号参数包括单次阶跃时间t_j以及方波的占空比δ；

所述根据预设的信号参数生成测试信号，包括：

根据电流互感器的采样周期和循环次数N确定修正时间；

根据所述修正时间和所述信号参数依次生成N个阶跃信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述修正时间为：Δt＝T₀/N；其中T₀为电流互感器的采样周期。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述修正时间和所述信号参数依次生成N个阶跃信号，包括：

第一个阶跃信号为：

第n个阶跃信号为：

其中，2≤n≤N，n为正整数。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，确定所述基准信号在该信号周期内的突变时刻，包括：

根据所述基准信号计算电流突变值：Δi＝|[i(t)-i(t-T)]-[i(t-T)-i(t-2T)]|；其中，i为所述基准信号的电流瞬时值，t为当前时刻，T为所述基准信号的采样周期；

当Δi大于预设的启动定值时，将当前时刻t确定为突变时刻。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基准信号和所述响应信号均为数字量信号，所述基准信号的采样频率大于所述响应信号的采样频率；

以所述突变时刻为基准对所述响应信号进行记录，包括：

在每个阶跃信号的周期内，记录所述响应信号每帧报文的到达时间t_nm以及该时刻对应的采样值i_nm；其中下标n为阶跃信号的次数，m为该周期内的当前采样次数；

循环录波N次直到测试信号结束。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对记录的响应信号进行插值，包括：

将所述响应信号的数据按照到达时间t_nm进行排序，并填入相对应的采样值i_nm完成初步重构；

将初步重构后的数据进行三次样条插值，生成重构信号。

8.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，基于所述基准信号和所述重构信号确定阶跃响应测试的测试结果，包括：

基于所述基准信号确定其阶跃起始时刻T_s1与阶跃终止时刻T_e1；

基于所述重构信号确定其阶跃起始时刻T_s2与阶跃终止时刻T_e2；

计算上升时间为T_e2-T_s2，延时时间为T_e2-T_e1，以及超调量为所述重构信号的最大值与所述基准信号的最大值之间的差值。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述重构信号确定其阶跃起始时刻T_s2与阶跃终止时刻T_e2，包括：

基于所述重构信号确定阶跃高值D_h与阶跃低值D_l；

计算阶跃10％对应的幅值为D_1o％＝D_l+0.1×(D_h-D_l)，阶跃90％对应的幅值为D_90％＝D_l+0.9×(D_h-D_l)；

基于所述重构信号确定D_10％对应的阶跃起始时刻T_s2与D_90％对应的阶跃终止时刻T_e2。

10.一种电流互感器的阶跃响应测试系统，其特征在于，包括：功率放大器、分流器、暂态标准器、测试仪主机和上位机；

所述上位机用于根据预设的信号参数生成测试信号，所述测试信号为包含N个周期的方波信号；其中N为预设的循环次数；

所述上位机将测试信号下发至所述测试仪主机，所述测试仪主机通过D/A模块控制所述功率放大器的输出，所述功率放大器按照D/A模块的控制信号进行电流功率放大输出；

所述分流器将放大后的测试信号同步传输到所述暂态标准器和待测的电流互感器；

所述测试仪主机内置两路光纤接收模块，分别用于获取所述暂态标准器输出的基准信号和所述电流互感器输出的响应信号；

所述上位机用于在每个信号周期内确定所述基准信号在该信号周期内的突变时刻，并以所述突变时刻为基准对所述响应信号进行记录；对记录的响应信号进行插值，获得重构信号；基于所述基准信号和所述重构信号确定阶跃响应测试的测试结果。

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