直流电压互感器准确度等级测试方法、系统及装置与流程

本申请涉及直流电压互感器准确度测试技术领域，尤其涉及一种直流电压互感器准确度等级测试方法、系统及装置。

背景技术：

为了对直流输电系统进行控制和保护，保证直流输电系统安全稳定运行，需要对包括直流电压在内的一些量进行测量。目前，通常通过直流输电系统中的直流电压互感器来测量直流输电系统的电压。为了保证直流电压互感器测量结果的准确性，对直流电压互感器的准确度进行测试变得尤为重要。

现有的直流电压互感器准确度等级测试方法中，通常提供标准直流电压互感器，在被测直流电压互感器和标准直流电压互感器的二次侧接入校验仪，通过高压电源为被测直流电压互感器和标准直流电压互感器的一次侧提供电压，将被测直流电压互感器二次侧的实际电压信号，和标准直流电压互感器二次侧的标准电压信号输入校验仪，由校验仪测出标准电压信号与实际电压信号之间的误差，从而根据误差分析被测直流电压互感器的准确度等级。

在直流换流站中，被测直流电压互感器设置在直流场，通常会通过光纤或者二次回路传输到保护控制室。在现场测试中，标准直流电压互感器通常也设置在直流场，且和被测直流电压互感器的一次侧位置相近，但是，由于被测直流电压互感器的二次侧在保护控制室，距离直流场较远，如果将被测直流电压互感器的二次侧和标准直流电压互感器的二次侧一同接入校验仪，需要利用较长的光纤，接线较为繁琐，在现场测试中不易操作，因此，现有的直流电压互感器准确度等级测试方法不适用于对直流换流站中的直流电压互感器的准确度等级进行测试。

技术实现要素：

本申请提供了一种直流电压互感器准确度等级测试方法、系统及装置，以解决现有的直流电压互感器准确度等级测试方法不适用于对直流换流站中的直流电压互感器的准确度等级进行测试的问题。

第一方面，本申请提供了直流电压互感器准确度等级测试方法，该方法包括：测试主机获取卫星定位信息，对所述卫星定位信息进行处理，得到同步脉冲信号；

测试主机根据所述同步脉冲信号，采集标准直流电压互感器输出的标准电压信号，获取被测直流电压互感器输出的实际电压信号，其中，所述实际电压信号由测试从机采集得到，并通过无线传输方式发送至所述测试主机，所述测试从机与所述测试主机的采集过程同步；

测试主机计算所述标准电压信号与所述实际电压信号之间的误差，根据所述误差，得到所述被测直流电压互感器的准确度等级。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述测试主机根据所述同步脉冲信号，采集标准直流电压互感器输出的标准电压信号，包括：

测试主机在所述同步脉冲信号的触发下，采集标准直流电压互感器输出的标准模拟量电压信号；

测试主机将所述标准模拟量电压信号进行小波变换分解，得到最低频段的标准模拟量电压信号；

测试主机将所述最低频段的标准模拟量电压信号转换为标准数字量电压信号；

测试主机对所述标准数字量电压信号进行有限长单位脉冲响应带通滤波处理，得到所述标准电压信号。

第二方面，本申请提供了另一种直流电压互感器准确度等级测试方法，该方法包括：

测试从机获取卫星定位信息，对所述卫星定位信息进行处理，得到同步脉冲信号；

测试从机根据所述同步脉冲信号，采集被测直流电压互感器输出的实际电压信号，通过无线传输方式，将所述实际电压信号发送至测试主机，以使测试主机计算标准电压信号与所述实际电压信号之间的误差，根据所述误差，得到所述被测直流电压互感器的准确度等级，其中，所述标准电压信号由测试主机采集得到，所述测试主机与所述测试从机的采集过程同步。

结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述测试从机根据所述同步脉冲信号，采集被测直流电压互感器输出的实际电压信号，包括：

测试从机在所述同步脉冲信号的触发下，采集被测直流电压互感器输出的实际模拟量电压信号；

测试从机将所述实际模拟量电压信号进行小波变换分解，得到最低频段的实际模拟量电压信号；

测试从机将所述最低频段的实际模拟量电压信号转换成实际数字量电压信号；

测试从机对所述实际数字量电压信号进行有限长单位脉冲响应带通滤波处理，得到所述实际电压信号。

结合第二方面，在第二方面第二种可能的实现方式中，所述测试从机根据所述同步脉冲信号，采集被测直流电压互感器输出的实际电压信号，包括：

测试从机在所述同步脉冲信号的触发下，采集被测直流电压互感器输出的实际数字量电压信号；

测试从机对所述实际数字量电压信号进行有限长单位脉冲响应带通滤波处理，得到所述实际电压信号。

第三方面，本申请提供了一种直流电压互感器准确度等级测试系统，其特征在于，包括：直流电压电源、标准直流电压互感器、测试主机和测试从机，所述直流电压电源分别与所述标准直流电压互感器，以及被测直流电压互感器的一次侧连接，所述测试主机与所述标准直流电压互感器的二次侧连接，所述测试从机与所述被测直流电压互感器的二次侧连接；

所述直流电压电源，用于为所述标准直流电压互感器和所述被测直流电压互感器提供一次电压；

所述标准直流电压互感器，用于输出标准电压信号；

所述测试主机，用于获取卫星定位信息，对所述卫星定位信息进行处理，得到同步脉冲信号；根据所述同步脉冲信号，采集标准直流电压互感器输出的标准电压信号，获取被测直流电压互感器输出的实际电压信号；计算所述标准电压信号与所述实际电压信号之间的误差；根据所述误差，得到所述被测直流电压互感器的准确度等级；

所述测试从机，用于获取卫星定位信息，对所述卫星定位信息进行处理，得到同步脉冲信号；根据所述同步脉冲信号，采集被测直流电压互感器输出的实际电压信号；通过无线传输方式，将所述实际电压信号发送至测试主机，其中，所述测试主机与所述测试从机的采集过程同步。

第四方面，本申请提供了一种直流电压互感器准确度等级测试装置，用于执行第一方面提供的直流电压互感器准确度等级测试方法，该装置包括：

主机卫星同步单元，用于获取卫星定位信息，对所述卫星定位信息进行处理，得到同步脉冲信号；

标准电压采集单元，用于根据所述同步脉冲信号，采集标准直流电压互感器输出的标准电压信号；

无线数据接收单元，用于获取被测直流电压互感器输出的实际电压信号；

测试分析单元，用于计算所述标准电压信号与所述实际电压信号之间的误差，根据所述误差，得到所述被测直流电压互感器的准确度等级。

第五方面，本申请提供了另一种直流电压互感器准确度等级测试装置，用于执行第二方面提供的直流电压互感器准确度等级测试方法，该装置包括：

从机卫星同步单元，用于获取卫星定位信息，对所述卫星定位信息进行处理，得到同步脉冲信号；

实际电压采集单元，用于根据所述同步脉冲信号，采集被测直流电压互感器输出的实际电压信号；

无线数据发送单元，用于将所述实际电压信号发送至测试主机，以使测试主机计算标准电压信号与所述实际电压信号之间的误差，根据所述误差，得到所述被测直流电压互感器的准确度等级。

由以上技术方案可知，本发明实施例提供一种直流电压互感器准确度等级测试方法、系统及装置，该方法中，测试主机获取卫星定位信息，对卫星定位信息进行处理，得到同步脉冲信号；测试主机根据同步脉冲信号，采集标准直流电压互感器输出的标准电压信号，获取被测直流电压互感器输出的实际电压信号，其中，实际电压信号由测试从机采集得到，并通过无线传输方式发送至测试主机，测试从机与测试主机的采集过程同步；测试主机计算标准电压信号与实际电压信号之间的误差，根据误差，得到被测直流电压互感器的准确度等级；本申请基于无线通信技术，将被测直流电压互感器输出的实际电压信号通过无线传输方式，发送至测试主机，有效解决在直流换流站中，由于被测直流电压互感器的二次侧在保护控制室，距离直流场较远，如果将被测直流电压互感器的二次侧和标准直流电压互感器的二次侧一同接入校验仪，需要利用较长的光纤，接线较为繁琐，在现场测试中不易操作的问题，适用于在直流换流站中，对直流电压互感器的准确度等级进行测试。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的直流电压互感器准确度等级测试系统的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种直流电压互感器准确度等级测试方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的测试主机采集标准直流电压互感器输出的标准电压信号方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的另一种直流电压互感器准确度等级测试方法的流程图；

图5为本申请实施例提供的测试从机采集被测直流电压互感器输出的实际电压信号方法的流程图；

图6为本申请实施例提供的测试从机采集被测直流电压互感器输出的实际电压信号另一种方法的流程图；

图7为本申请实施例提供的直流电压互感器准确度等级测试装置的一种结构框图；

图8为本申请实施例提供的直流电压互感器准确度等级测试装置的另一种结构框图。

图示说明：1-直流电压电源；2-标准直流电压互感器；3-测试主机；4-测试从机；5-被测直流电压互感器；31-标准电压采集单元；32-主机卫星同步单元；33-无线数据接收单元；34-测试分析单元；41-实际电压采集单元；42-从机卫星同步单元；43-无线数据发送单元。

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公开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、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

目前，在直流换流站中，由于标准直流电压互感器设置在直流场，且和被测直流电压互感器的一次侧位置相近，被测直流电压互感器的二次侧在保护控制室，距离直流场较远，如果将被测直流电压互感器的二次侧和标准直流电压互感器的二次侧一同接入校验仪，需要利用较长的光纤，接线较为繁琐，在现场测试中不易操作，对此，本发明实施例提供一种直流电压互感器准确度等级测试方法、系统及装置，适用于对直流换流站中的直流电压互感器的准确度等级进行测试。

请参阅图1，为本发明实施例示出的一种直流电压互感器准确度等级测试系统的结构示意图，利用该直流电压互感器准确度等级测试系统，可对直流换流站中，被测直流电压互感器的准确度等级进行测试。

该直流电压互感器准确度等级测试系统包括：直流电压电源1、标准直流电压互感器2、测试主机3和测试从机4，直流电压电源1分别与标准直流电压互感器2，以及被测直流电压互感器5的一次侧连接，测试主机3机与标准直流电压互感器2的二次侧连接，测试从机4与被测直流电压互感器5的二次侧连接。

直流电压电源1根据需要选择稳定度较高的电源，以保证测试主机3对标准电压信号以及测试从机4对实际电压信号的采集精度，提升对直流电压互感器准确度等级测试的准确性。

标准直流电压互感器可以是模拟量输出型的互感器，被测直流电压互感器可以是模拟量输出型的互感器，也可以使数字量输出型的互感器。在本实施例中，标准直流电压互感器准确度等级为0.05级，额定电压为±500kV。

测试从机4设置有模拟量接口和数字量接口，可满足不同输出类型的电压互感器的测试。

该系统在工作时，直流电压电源1给标准直流电压互感器2和被测直流电压互感器5提供一次电压。标准直流电压互感器2输出标准电压信号，以便将标准电压信号与被测直流电压互感器5输出的实际电压信号进行对比；测试主机3获取卫星定位信息，对卫星定位信息进行处理，得到同步脉冲信号；根据同步脉冲信号，采集标准直流电压互感器2输出的标准电压信号，获取被测直流电压互感器5输出的实际电压信号；计算标准电压信号与实际电压信号之间的误差；根据误差，测试被测直流电压互感器5的准确度等级。测试从机4用于获取卫星定位信息，对卫星定位信息进行处理，得到同步脉冲信号；根据同步脉冲信号，采集被测直流电压互感器5输出的实际电压信号；通过无线传输方式，将实际电压信号发送至测试主机3，其中，测试主机3与测试从机4的采集过程同步。

本实施例提供的直流电压互感器准确度等级测试系统，基于无线通信技术，将被测直流电压互感器输出的实际电压信号通过无线传输方式，发送至测试主机，有效解决在直流换流站中，由于被测直流电压互感器的二次侧在保护控制室，距离直流场较远，如果将被测直流电压互感器的二次侧和标准直流电压互感器的二次侧一同接入校验仪，需要利用较长的光纤，接线较为繁琐，在现场测试中不易操作的问题，适用于在直流换流站中，对直流电压互感器的准确度等级进行测试。

请参阅图2，为本发明实施例提供的一种直流电压互感器准确度等级测试方法的流程图，该方法包括：

步骤S11、测试主机获取卫星定位信息，对卫星定位信息进行处理，得到同步脉冲信号。测试主机可通过北斗卫星天线接收北斗卫星定位信息，并经过测试主机内部高精度北斗卫星授时板卡进行处理，得到同步脉冲信号。

步骤S12、测试主机根据同步脉冲信号，采集标准直流电压互感器输出的标准电压信号，获取被测直流电压互感器输出的实际电压信号，其中，实际电压信号由测试从机采集得到，并通过无线传输方式发送至测试主机，测试从机与测试主机的采集过程同步。

请参阅图3，所述测试主机根据所述同步脉冲信号，采集标准直流电压互感器输出的标准电压信号，可包括：

步骤S121、测试主机在所述同步脉冲信号的触发下，采集标准直流电压互感器输出的标准模拟量电压信号。

步骤S122、测试主机将所述标准模拟量电压信号进行小波变换分解，得到最低频段的标准模拟量电压信号。该步骤通过电压转换器来实现。

步骤S123、测试主机将所述最低频段的标准模拟量电压信号转换为标准数字量电压信号。该步骤通过模数转换器来实现。

步骤S124、测试主机对所述标准数字量电压信号进行有限长单位脉冲响应带通滤波处理，得到所述标准电压信号。

其中，测试主机将所述标准模拟量电压信号进行小波变换分解，得到最低频段的标准模拟量电压信号，以便通过高精度的模数转换器将标准模拟量电压信号转换为高精度的标准数字量电压信号。模数转换器可以由若干个不同采样频率的转换器构成，并与被测直流电压互感器的采样率保持一致性，可以实现多个采样频率下的采集。

步骤S13、测试主机计算标准电压信号与实际电压信号之间的误差，根据误差，得到被测直流电压互感器的准确度等级。

其中，可根据现有的直流电压互感器的准确度等级标准，得出被测直流电压互感器的准确度等级，例如，当被测直流电压互感器的电压测量范围在0.1p.u～1.0p.u时，若标准电压信号与所述实际电压信号之间的误差在0.1％，则被测直流电压互感器的准确度等级为0.1。若标准电压信号与所述实际电压信号之间的误差在0.2％，则被测直流电压互感器的准确度等级为0.2。若标准电压信号与所述实际电压信号之间的误差在0.5％，则被测直流电压互感器的准确度等级为0.5。若标准电压信号与所述实际电压信号之间的误差在1％，则被测直流电压互感器的准确度等级为1.0。

当被测直流电压互感器的电压测量范围在1.0p.u～1.5p.u时，若标准电压信号与所述实际电压信号之间的误差在0.3％，则被测直流电压互感器的准确度等级为0.1。若标准电压信号与所述实际电压信号之间的误差在0.5％，则被测直流电压互感器的准确度等级为0.2。若标准电压信号与所述实际电压信号之间的误差在1％，则被测直流电压互感器的准确度等级为0.5。若标准电压信号与所述实际电压信号之间的误差在3％、5％或10％，则被测直流电压互感器的准确度等级为1.0。

本实施例提供的直流电压互感器准确度等级测试方法，采用测试主机根据卫星定位信息得到同步脉冲信号，在同步脉冲信号的触发下，对标准直流电压互感器输出的标准电压信号，进行采集，并通过无线传输的方式接收测试从机传输的被测直流电压互感器输出的实际电压信号，从而可利用测试主机计算标准电压信号与实际电压信号之间的误差；根据误差，按照现有的直流电压互感器的准确度等级标准，测试被测直流电压互感器的准确度等级，该方法基于无线通信技术，将被测直流电压互感器输出的实际电压信号通过无线传输方式，发送至测试主机，有效解决在直流换流站中，由于被测直流电压互感器的二次侧在保护控制室，距离直流场较远，如果将被测直流电压互感器的二次侧和标准直流电压互感器的二次侧一同接入校验仪，需要利用较长的光纤，接线较为繁琐，在现场测试中不易操作的问题，适用于在直流换流站中，对直流电压互感器的准确度等级进行测试。

请参阅图4，为本发明实施例提供的另一种直流电压互感器准确度等级测试方法的流程图，方法包括：

步骤S21、测试从机获取卫星定位信息，对所述卫星定位信息进行处理，得到同步脉冲信号。在本实施例中，测试从机可通过北斗卫星天线接收北斗卫星定位信息，并经过测试从机内部高精度北斗卫星授时板卡进行处理，得到同步脉冲信号。

步骤S22、测试从机根据所述同步脉冲信号，采集被测直流电压互感器输出的实际电压信号，通过无线传输方式，将所述实际电压信号发送至测试主机，以使测试主机计算标准电压信号与所述实际电压信号之间的误差，根据所述误差，得到所述被测直流电压互感器的准确度等级，其中，所述标准电压信号由测试主机采集得到，所述测试主机与所述测试从机的采集过程同步。

请参阅图5，若被测直流电压互感器为模拟量输出型的互感器，则所述测试从机根据所述同步脉冲信号，采集被测直流电压互感器输出的实际电压信号，包括：

S221、测试从机在所述同步脉冲信号的触发下，采集被测直流电压互感器输出的实际模拟量电压信号。设被测直流电压互感器的额定一次电压为U_n，分别测试直流电流互感器在(0.1U_n-1.2U_n)范围内任意点，或者在这些测试点：0.1U_n，0.2U_n，0.5U_n，0.8U_n，1.0U_n，1.2U_n输出的实际模拟量电压信号。

S222、测试从机将所述实际模拟量电压信号进行小波变换分解，得到最低频段的实际模拟量电压信号。该步骤通过电压转换器来实现，可消除外界电磁干扰

S223、测试从机将所述最低频段的实际模拟量电压信号转换成实际数字量电压信号。该步骤通过模数转换器来实现。

S224、测试从机对所述实际数字量电压信号进行有限长单位脉冲响应带通滤波处理，得到所述实际电压信号。

其中，测试从机对被测直流电压互感器输出的实际模拟量电压信号的处理过程，与测试主机对标准直流电压互感器输出的标准模拟量电压信号的处理过程类似。

请参阅图6，若被测直流电压互感器为数字量输出型的互感器，则所述测试从机根据所述同步脉冲信号，采集被测直流电压互感器输出的实际电压信号，包括：

S225、测试从机在所述同步脉冲信号的触发下，采集被测直流电压互感器输出的实际数字量电压信号。

S226、测试从机对所述实际数字量电压信号进行有限长单位脉冲响应带通滤波处理，得到所述实际电压信号。

本实施例提供的直流电压互感器准确度等级测试方法，采用测试从机根据卫星定位信息得到同步脉冲信号，在同步脉冲信号的触发下，对被测直流电压互感器输出的实际电压信号进行采集，并通过无线传输的方式发送给测试主机，从而可利用测试主机计算标准电压信号与实际电压信号之间的误差；根据误差，按照现有的直流电压互感器的准确度等级标准，得到被测直流电压互感器的准确度等级，该方法基于无线通信技术，将被测直流电压互感器输出的实际电压信号通过无线传输方式，发送至测试主机，有效解决在直流换流站中，由于被测直流电压互感器的二次侧在保护控制室，距离直流场较远，如果将被测直流电压互感器的二次侧和标准直流电压互感器的二次侧一同接入校验仪，需要利用较长的光纤，接线较为繁琐，在现场测试中不易操作的问题，适用于在直流换流站中，对直流电压互感器的准确度等级进行测试。

请参阅图7，本发明实施例提供的一种直流电压互感器准确度等级测试装置，用于执行上述直流电压互感器准确度等级测试方法，该装置包括：

主机卫星同步单元31，用于获取卫星定位信息，对所述卫星定位信息进行处理，得到同步脉冲信号。

标准电压采集单元32，用于根据所述同步脉冲信号，采集标准直流电压互感器输出的标准电压信号。

无线数据接收单元33，用于获取被测直流电压互感器输出的实际电压信号。

测试分析单元34，用于计算所述标准电压信号与所述实际电压信号之间的误差，根据所述误差，得到所述被测直流电压互感器的准确度等级。

请参阅图8，为本发明实施例提供的另一种直流电压互感器准确度等级测试装置，用于执行上述另一种直流电压互感器准确度等级测试方法，该装置包括：

从机卫星同步单元41，用于获取卫星定位信息，对所述卫星定位信息进行处理，得到同步脉冲信号。

实际电压采集单元42，用于根据所述同步脉冲信号，采集被测直流电压互感器输出的实际电压信号。

无线数据发送单元43，用于将所述实际电压信号发送至测试主机，以使测试主机计算标准电压信号与所述实际电压信号之间的误差，根据所述误差，得到所述被测直流电压互感器的准确度等级。

具体实现中，本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的直流电压互感器准确度等级测试方法各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于本发明提供的直流电压互感器准确度等级测试装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。

以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。