柔性直流电网用电压互感器校验系统及方法与流程

本发明涉及设备校验技术领域，尤其涉及一种柔性直流电网用电压互感器校验系统及方法。

背景技术：

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

柔性直流输电作为新一代直流输电技术，是构建坚强智能电网的重要支撑，相比于传统直流输电方式，柔性直流输电采用电压源换流器、可关断器件和高频调制，具有可靠性高、调控性强、易于构造多端系统等技术优势，在城市电网增容、交直流联网、孤岛供电等方面具有重要应用，是改变大电网发展格局的战略选择。相比于常规直流输电工程，柔性直流输电系统运行方式灵活、与弱电交流系统连接性好、谐波特性好、能够大大减小安装面积。但是柔性直流输电系统直流侧故障回路阻抗非常小，极易产生较大的故障电流，为了提高系统的安全性和可靠性，柔性直流输电工程用电压互感器被广泛研究。柔性直流电网用电压互感器是采样速度更快，频带宽度更大的电压互感器，是直流输电工程的核心设备之一，为系统的控制、保护和计量提供准确可靠的数据来源，其测量准确性直接关系到柔性直流输电工程的安全稳定运行。

与传统直流电压互感器相比，柔性直流电网用电压互感器为满足测量与保护的需要，需同时满足直流与交流两种不同的一次侧设备，但是现有的校验方法仅能够对直流准确度进行现场校验，使得电压互感器校验的误差较大，难以满足柔性直流电网的需求。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种柔性直流电网用电压互感器校验系统，用于提高柔性直流电网用电压互感器的校验精度，该系统包括：

直流校验装置和交流校验装置，其中：

直流校验装置包括：标准直流电压互感器和直流误差测量仪；

直流误差测量仪用于，采集标准直流电压互感器输出的标准直流电压和待校验电压互感器输出的待校验直流电压，其中，待校验电压互感器为柔性直流电网用电压互感器；根据标准直流电压，对待校验直流电压进行校验；

交流校验装置包括：标准交流电压互感器和交流误差测量仪；

交流误差测量仪用于，在待校验直流电压校验通过后，采集标准交流电压互感器输出的标准交流电压和待校验电压互感器输出的待校验交流电压；根据标准交流电压，对待校验交流电压进行校验。

本发明实施例提供一种柔性直流电网用电压互感器校验方法，该方法应用于上述电压互感器校验系统，用于提高柔性直流电网用电压互感器的校验精度，该方法包括：

直流误差测量仪采集标准直流电压互感器输出的标准直流电压和待校验电压互感器输出的待校验直流电压，其中，待校验电压互感器为柔性直流电网用电压互感器；

直流误差测量仪根据标准直流电压，对待校验直流电压进行校验；

交流误差测量仪在待校验直流电压校验通过后，采集标准交流电压互感器输出的标准交流电压和待校验电压互感器输出的待校验交流电压；

交流误差测量仪根据标准交流电压，对待校验交流电压进行校验。

本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述柔性直流电网用电压互感器校验方法。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行上述柔性直流电网用电压互感器校验方法的计算机程序。

本发明实施例通过：直流误差测量仪采集标准直流电压互感器输出的标准直流电压和待校验电压互感器输出的待校验直流电压，其中，待校验电压互感器为柔性直流电网用电压互感器；根据标准直流电压，对待校验直流电压进行校验；交流误差测量仪在待校验直流电压校验通过后，采集标准交流电压互感器输出的标准交流电压和待校验电压互感器输出的待校验交流电压；根据标准交流电压，对待校验交流电压进行校验。本发明考虑了电压互感器的交流精确度，对待校验电压互感器进行了直流电压校验和交流电压校验，提高了电压互感器的校验精度，能够满足柔性直流电网对电压互感器的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明实施例中柔性直流电网用电压互感器校验系统结构的示意图；

图2为本发明实施例中直流校验装置01具体结构的示意图；

图3为本发明实施例中交流校验装置02具体结构的示意图；

图4为本发明实施例中柔性直流电网用电压互感器校验方法流程的示意图；

图5为本发明实施例中具体实施例的流程的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域技术技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、方法或计算机程序产品。因此，本发明公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。

为了解决现有技术在校验柔性直流电网用电压互感器时仅对直流准确度进行校验，使得电压互感器校验的误差较大，难以满足柔性直流电网的需求的技术问题，本发明实施例提供一种柔性直流电网用电压互感器校验系统，用于提高柔性直流电网用电压互感器的校验精度，图1为本发明实施例中柔性直流电网用电压互感器校验系统结构的示意图，如图1所示，该系统包括：

直流校验装置01和交流校验装置02，其中：

直流校验装置包括：标准直流电压互感器011和直流误差测量仪012；

直流误差测量仪012用于，采集标准直流电压互感器011输出的标准直流电压和待校验电压互感器输出的待校验直流电压，其中，待校验电压互感器为柔性直流电网用电压互感器；根据标准直流电压，对待校验直流电压进行校验；

交流校验装置02包括：标准交流电压互感器021和交流误差测量仪022；

交流误差测量仪022用于，在待校验直流电压校验通过后，采集标准交流电压互感器021输出的标准交流电压和待校验电压互感器输出的待校验交流电压；根据标准交流电压，对待校验交流电压进行校验。

如图1所示，本发明实施例通过：直流误差测量仪采集标准直流电压互感器输出的标准直流电压和待校验电压互感器输出的待校验直流电压，其中，待校验电压互感器为柔性直流电网用电压互感器；根据标准直流电压，对待校验直流电压进行校验；交流误差测量仪在待校验直流电压校验通过后，采集标准交流电压互感器输出的标准交流电压和待校验电压互感器输出的待校验交流电压；根据标准交流电压，对待校验交流电压进行校验。本发明考虑了电压互感器的交流精确度，对待校验电压互感器进行了直流电压校验和交流电压校验，提高了电压互感器的校验精度，能够满足柔性直流电网对电压互感器的需求。

图2为本发明实施例中直流校验装置01具体结构的示意图，如图2所示，在一个实施例中，直流校验装置01还包括：直流电压源013，用于输出直流电压；

直流电压源013的输出端与标准直流电压互感器011的输入端电连接；直流电压源013的输出端与待校验电压互感器的输入端电连接；

具体实施时，柔性直流电网用电压互感器误差的校验可以包括投运前检验、投运后首次检验、周期检验、临时检验等多种情况，在校验时，可以将待校验电压互感器按照图2所示的方式接入直流校验装置01，包括：将标准直流电压互感器011的输入端和待校验电压互感器的输入端分别与直流电压源013的输出端电连接，将标准直流电压互感器011的输出端和待校验电压互感器的输出端分别与直流误差测量仪012电连接。

在一个实施例中，直流误差测量仪012对待校验直流电压进行校验，包括：

根据标准直流电压和待校验直流电压，确定待校验直流电压的误差；

在待校验直流电压的误差小于或等于第一预设阈值时，确定待校验直流电压校验通过；

在待校验直流电压的误差大于第一预设阈值时，循环执行如下操作，直至待校验直流电压的误差小于或等于第一预设阈值为止：

发出对待校验电压互感器的补偿电容进行调整的指令；

对调整后的待校验电压互感器输出的待校验直流电压进行校验。

在一个实施例中，直流误差测量仪012具体用于：

根据第一同步触发指令，同步采集标准直流电压互感器输出的标准直流电压和待校验电压互感器输出的待校验直流电压。

具体实施时，如图2所示，通过调整直流电压源013的输出，直流误差测量仪012可以根据同步触发指令，同步采集标准直流电压互感器011输出的标准直流电压ur和待校验电压互感器输出的经数字帧格式解析后的待校验直流电压um，其中，待校验电压互感器为柔性直流电网用电压互感器，然后，计算标准直流电压ur和待校验直流电压um之间的误差x1，误差x1可以是ur和um的比值误差，在误差x1小于或等于第一预设阈值时，认为待校验电压互感器输出的直流电压满足要求，可以进行后续操作，其中，第一预设阈值可以是直流误差阈值；在误差x1大于第一预设阈值时，发出对待校验电压互感器的补偿电容进行调整的指令，然后对调整后的待校验电压互感器输出的待校验直流电压进行校验，重复执行上述操作，直至误差x1小于或等于第一预设阈值为止，认为待校验电压互感器输出的直流电压满足要求，可以进行后续操作。

图3为本发明实施例中交流校验装置02具体结构的示意图，如图3所示，在一个实施例中，交流校验装置02还包括：交流电压源023，用于输出交流电压；

交流电压源023的输出端与标准交流电压互感器021的输入端电连接；交流电压源023的输出端与待校验电压互感器的输入端电连接。

具体实施时，在待校验电压互感器输出的直流电压满足要求后，可以将待校验电压互感器按照图3所示的方式接入交流校验装置02，包括：将标准交流电压互感器021的输入端和待校验电压互感器的输入端分别与交流电压源023的输出端电连接，将标准交流电压互感器021的输出端和待校验电压互感器的输出端分别与交流误差测量仪022电连接。

在一个实施例中，交流误差测量仪022对待校验交流电压进行校验，包括：

根据标准交流电压和待校验交流电压，确定待校验交流电压的误差；

在待校验交流电压的误差小于或等于第二预设阈值时，确定待校验交流电压校验通过；

在待校验交流电压的误差大于第二预设阈值时，循环执行如下操作，直至待校验交流电压的误差小于或等于第二预设阈值为止：

发出对待校验电压互感器的补偿电容进行调整的指令；

直流误差测量仪012还用于，对调整后的待校验电压互感器输出的待校验直流电压进行校验；

交流误差测量仪022还用于，在调整后的待校验电压互感器输出的待校验直流电压校验通过后，对调整后的待校验电压互感器输出的待校验交流电压进行校验。

在一个实施例中，交流误差测量仪022具体用于：

在待校验直流电压校验通过后，根据第二同步触发指令，同步采集标准交流电压互感器输出的标准交流电压和待校验电压互感器输出的待校验交流电压。

具体实施时，如图3所示，在待校验直流电压校验通过后，通过调整交流电压源023的输出，交流误差测量仪022可以根据同步触发指令，同步采集标准交流电压互感器011输出的标准交流电压u0和待校验电压互感器输出的经数字帧格式解析后的待校验交流电压ux，然后，计算标准交流电压u0和待校验交流电压ux之间的误差x2，误差x2可以包括u0和ux的比值误差和相位误差，在误差x2小于或等于第二预设阈值时，认为待校验电压互感器输出的交流电压满足要求，其中，第二预设阈值可以是交流误差阈值，至此，待校验电压互感器输出直流电压和交流电压均满足要求，完成待校验电压互感器的校验；在误差x2大于第二预设阈值时，发出对待校验电压互感器的补偿电容进行调整的指令，然后直流误差测量仪012对调整后的待校验电压互感器输出的待校验直流电压进行校验，交流误差测量仪022在调整后的待校验电压互感器输出的待校验直流电压校验通过后，对调整后的待校验电压互感器输出的待校验交流电压进行校验，重复执行上述操作，直至误差x2小于或等于第二预设阈值为止，认为待校验电压互感器输出直流电压和交流电压均满足要求，完成待校验电压互感器的校验。这样在交流电压校验不符合要求时，对调整后的待校验电压互感器重复进行直流电压校验和交流电压校验，考虑了调整后直流电压与交流电压的相互影响，进一步提升了待校验电压互感器的校验精度。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种柔性直流电网用电压互感器校验方法，该方法应用于上述柔性直流电网用电压互感器校验系统，如下面的实施例。由于柔性直流电网用电压互感器校验方法解决问题的原理与柔性直流电网用电压互感器校验系统相似，因此方法的实施可以参见系统的实施，重复之处不再赘述。

图4为本发明实施例中柔性直流电网用电压互感器校验方法流程的示意图，如图4所示，该方法包括：

步骤401：直流误差测量仪采集标准直流电压互感器输出的标准直流电压和待校验电压互感器输出的待校验直流电压，其中，待校验电压互感器为柔性直流电网用电压互感器；

步骤402：直流误差测量仪根据标准直流电压，对待校验直流电压进行校验；

步骤403：交流误差测量仪在待校验直流电压校验通过后，采集标准交流电压互感器输出的标准交流电压和待校验电压互感器输出的待校验交流电压；

步骤404：交流误差测量仪根据标准交流电压，对待校验交流电压进行校验。

在一个实施例中，步骤401中，直流误差测量仪采集标准直流电压互感器输出的标准直流电压和待校验电压互感器输出的待校验直流电压，可以包括：

根据第一同步触发指令，同步采集标准直流电压互感器输出的标准直流电压和待校验电压互感器输出的待校验直流电压。

在一个实施例中，步骤402中直流误差测量仪根据标准直流电压，对待校验直流电压进行校验，可以包括：

步骤4021：根据标准直流电压和待校验直流电压，确定待校验直流电压的误差；

步骤4022：在待校验直流电压的误差小于或等于第一预设阈值时，确定待校验直流电压校验通过；

步骤4023：在待校验直流电压的误差大于第一预设阈值时，循环执行如下操作，直至待校验直流电压的误差小于或等于第一预设阈值为止：

步骤4024：发出对待校验电压互感器的补偿电容进行调整的指令；

步骤4025：对调整后的待校验电压互感器输出的待校验直流电压进行校验。

在一个实施例中，步骤403中，交流误差测量仪在待校验直流电压校验通过后，采集标准交流电压互感器输出的标准交流电压和待校验电压互感器输出的待校验交流电压，可以包括：

在待校验直流电压校验通过后，根据第二同步触发指令，同步采集标准交流电压互感器输出的标准交流电压和待校验电压互感器输出的待校验交流电压。

在一个实施例中，步骤404中交流误差测量仪根据标准交流电压，对待校验交流电压进行校验，可以包括：

步骤4041：根据标准交流电压和待校验交流电压，确定待校验交流电压的误差；

步骤4042：在待校验交流电压的误差小于或等于第二预设阈值时，确定待校验交流电压校验通过；

步骤4043：在待校验交流电压的误差大于第二预设阈值时，循环执行如下操作，直至待校验交流电压的误差小于或等于第二预设阈值为止：

步骤4044：发出对待校验电压互感器的补偿电容进行调整的指令；

步骤4045：直流误差测量仪对调整后的待校验电压互感器输出的待校验直流电压进行校验；

步骤4046：交流误差测量仪在调整后的待校验电压互感器输出的待校验直流电压校验通过后，对调整后的待校验电压互感器输出的待校验交流电压进行校验。

应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述柔性直流电网用电压互感器校验方法。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行上述柔性直流电网用电压互感器校验方法的计算机程序。

下面举一个具体的例子，以便于理解本发明如何实施。

图5为本发明实施例中具体实施例的流程的示意图，如图5所示，包括如下步骤：

第一步：按照图2所示的连接方式，将待校验电压互感器接入直流校验装置，待校验电压互感器为柔性直流电网用电压互感器，包括：将标准直流电压互感器的输入端和待校验电压互感器的输入端分别与直流电压源的输出端电连接，将标准直流电压互感器的输出端和待校验电压互感器的输出端分别与直流误差测量仪电连接；

第二步：通过调整直流电压源的输出，直流误差测量仪根据同步触发指令，同步采集标准直流电压互感器输出的标准直流电压ur和待校验电压互感器输出的待校验直流电压um，计算标准直流电压ur和待校验直流电压um之间的误差x1，判断误差x1是否小于或等于第一预设阈值，若是，则认为待校验电压互感器输出的直流电压满足要求，执行第五步，若否，则执行第三步：

第三步：发出对待校验电压互感器的补偿电容进行调整的指令；

第四步：对调整后的待校验电压互感器重复执行上述第二步至第三步的操作，直至误差x1小于或等于第一预设阈值为止，认为待校验电压互感器输出的直流电压满足要求，执行第五步；

第五步：按照图3所示的连接方式，将待校验电压互感器接入交流校验装置，包括：将标准交流电压互感器的输入端和待校验电压互感器的输入端分别与交流电压源的输出端电连接，将标准交流电压互感器的输出端和待校验电压互感器的输出端分别与交流误差测量仪电连接；

第六步：通过调整交流电压源的输出，交流误差测量仪根据同步触发指令，同步采集标准交流电压互感器输出的标准交流电压u0和待校验电压互感器输出的待校验交流电压ux，然后，计算标准交流电压u0和待校验交流电压ux之间的误差x2，判断误差x2是否小于或等于第二预设阈值，若是，则认为待校验电压互感器输出直流电压和交流电压均满足要求，完成校验，若否，则执行第七步：

第七步：发出对待校验电压互感器的补偿电容进行调整的指令；

第八步：对调整后的待校验电压互感器重复执行上述第一步至第七步的操作，直至误差x2小于或等于第二预设阈值为止，认为待校验电压互感器输出直流电压和交流电压均满足要求，完成校验。

综上所述，本发明实施例提供的柔性直流电网用电压互感器校验系统及方法具有如下效果：

(1)直流误差测量仪采集标准直流电压互感器输出的标准直流电压和待校验电压互感器输出的待校验直流电压，根据标准直流电压，对待校验直流电压进行校验；交流误差测量仪在待校验直流电压校验通过后，采集标准交流电压互感器输出的标准交流电压和待校验电压互感器输出的待校验交流电压；根据标准交流电压，对待校验交流电压进行校验，考虑了电压互感器的交流精确度，对待校验电压互感器进行了直流电压校验和交流电压校验，提高了电压互感器的校验精度，能够满足柔性直流电网对电压互感器的需求；

(2)在交流电压校验不符合要求时，对调整后的待校验电压互感器重复进行直流电压校验和交流电压校验的校验步骤，考虑了直流电压与交流电压的相互影响，能够使得直流电压和交流电压均满足要求，进一步提升了待校验电压互感器的校验精度。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。