Rogowski线圈电子式电流互感器内阻变化传变特性的补偿方法_2

文档序号:9909401阅读:来源:国知局
并将温度 信号输入数字积分环节;在积分算法编程中,按照以下公式计算环境温度T = 65°C下的 Rogowski线圈内阻值Rt
[0053] RT=R25( 1+α Δ T) =270 X [ 1+0 · 00393 X (65-25)]
[0054] RT=312.444Q
[0055] 式中,Rt表不环境温度T下的Rogowski线圈内阻值;R25表不基准温度25°C下的 Rogowski线圈内阻值;α表示Rogowski线圈内阻的温度系数;Δ Τ = Τ_25,表示环境温度T相 对于25 °C的温度变化量;
[0056] (4)构津对Roeowski线_电子式电流互感器积分环节输出信号的补偿函数fc,
[0057]
偿函数,其值为常量,与一次侧电流信号无关;i/表示对Rogowski线圈输出信号进行积分 处理后的电流信号。
[0064]将温度65°C情况下Rogowski线圈的原始输出电流信号i/、经过补偿后的输出电 流i2和基准温度下Rogowski线圈的标准输出电流信号三者相比较,得到图4中的Rogowski 线圈电子式电流互感器传变特性。
[0065] 从图4中可以看出,稳态电流输入时,将基准温度25 °C下Rogowski线圈电子式电流 互感器输出的电流信号作为标准输出电流。在温度65 °C下,Rogowski线圈电子式电流互感 器由于内阻发生变化,导致输出的电流与标准输出电流相比,幅值变小,测量误差增大。但 是,使用本发明的补偿方法后,在温度65°C下,Rogowski线圈电子式电流互感器的输出波形 与标准输出电流相重合,可见该补偿方法能够从Rogowski线圈内阻方面有效消除温度对 Rogowski线圈电子式电流互感器传变特性的影响,减小了Rogowski线圈电子式电流互感器 的测量误差。
[0066] 实施例3
[0067]以实际110kV数字化变电站中的Rogowski线圈电子式电流互感器为例,考虑其他 因素影响导致Rogowski线圈内阻变化较大时,研究对Rogowski线圈电子式电流互感器内阻 变化的传变特性补偿方法的有效性。
[0068] -种Rogowski线圈电子式电流互感器内阻变化传变特性的补偿方法,包括以下步 骤:
[0069] (1)获取基准温度下Rogowski线圈电子式电流互感器的基本参数,包括:取样电阻 Rf = 10kQ,25°C环境温度下的Rogowski线圈内阻Ι?25 = 27〇Ω,R〇g〇wski线圈内阻的温度系 数α = 0.00393;
[0070] (2)获取Rogowski线圈输出的电压信号uo,通过A/D采样后输入数字积分环节,并 在数字积分环节中,采用梯形数字积分算法计算电流信号i/,
[0071]
[0072]
[0073] 式中,UQ为Rogowski线圈输出的电压,i为母线电流,Μ为Rogowski线圈的互感系 数;梯形数字积分算法中系统的传递系数为:
[0074]
[0075] 式中,Το表示采样时间,To= 10ms;
[0076] (3)测量Rogowski线圈电子式电流互感器实际工作的环境温度T = 25°C,并将温度 信号输入数字积分环节,并在积分算法编程中,按照以下公式计算环境温度T = 25°C下的 Rogowski线圈内阻值Rt,
[0077] RT=R25(l+aAT)
[0078] 将办增大到原来的10倍办=10\1?25 = 270(^,
[0079] 式中,RT表示环境温度T下的Rogowski线圈内阻值;R25表示基准温度25°C下的 Rogowski线圈内阻值;α表示Rogowski线圈内阻的温度系数;Δ Τ = Τ_25,表示环境温度T相 对于25 °C的温度变化量;
[0080] (4)构建对Rogowski线圈电子式电流互感器积分环节输出信号的补偿函数fc,
[0081]
[0082] fc= 1.23661149
[0083]式中,补偿函数fc的值为常量,与一次侧电流信号无关;Rf表示Rogowski线圈电子 式电流互感器的取样电阻;Rt表不环境温度T下的Rogowski线圈内阻值;R25表不环境温度25 °C下的Rogowski线圈内阻值;
[0084] (5)基于步骤(4)中的补偿函数对步骤(2)中的电流信号i/进行补偿,计算补偿后 Rogows k i线圈电子式电流互感器的输出电流i 2,
[0085] I2 = fc · 12
[0086] 12=1.23661149127
[0087] 式中,12表示温度T下Rogowski线圈电子式电流互感器输出的测量电流;f c表示补 偿函数,其值为常量,与一次侧电流信号无关;i/表示对Rogowski线圈输出信号进行积分 处理后的电流信号。
[0088]将Rogowski线圈内阻增大到原来的10倍情况下,Rogowski线圈的原始输出电流信 号i/、经过补偿后的输出电流丨2和基准温度下Rogowski线圈的标准输出电流信号三者相比 较,得到图5中的Rogowski线圈电子式电流互感器传变特性。
[0089] 从图5中可以看出,稳态电流输入时,Rogowski线圈内阻值增大到原来的10倍时, 输出的电流与标准输出电流相比,幅值明显变小,测量误差增大。但是,使用本发明的补偿 方法后,在10倍内阻的情况下,Rogowski线圈电子式电流互感器的输出波形与标准输出电 流相重合,可见该补偿方法能够有效消除Rogowski线圈内阻方面对Rogowski线圈电子式电 流互感器传变特性的影响,减小了 Rogowski线圈电子式电流互感器的测量误差。
[0090] 尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列 运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地 实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限 于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1. 一种Rogowski线圈电子式电流互感器内阻变化传变特性的补偿方法,其特征在于, 包括以下步骤: (1) 获取基准温度下Rogowski线圈电子式电流互感器的基本参数,包括:取样电阻Rf,25 °C环境温度下的Rogowski线圈内阻R25, Rogowski线圈内阻的温度系数α; (2) 获取Rogowski线圈输出的电压信号uo,通过A/D采样后将电压值uo输入数字积分环 节,并在数字积分环节中,采用梯形数字积分算法计算出电流信号i/ ; (3) 测量Rogowski线圈电子式电流互感器实际工作的环境温度T,并将温度信号输入数 字积分环节,并在积分算法编程中,按照以下公式计算环境温度T下的Rogowski线圈内阻 值, RT = R25(l+a Δ T) 式中,Rt表示环境温度T下的Rogowski线圈内阻值;R25表示基准温度25 °C下的Rogowski 线圈内阻值;a表示Rogowski线圈内阻的温度系数;Δ T = T-25,表示环境温度T相对于25°C 的温度变化量; (4) 构建对Rogowski线圈电子式电流互感器积分环节输出信号的补偿函数fc,式中,补偿函数fc的值为常量,与一次侧电流信号无关;Rf表示Rogowski线圈电子式电 流互感器的取样电阻;Rt表不环境温度T下的Rogowski线圈内阻值;R25表不环境温度25 °C下 的Rogowski线圈内阻值; (5) 基于步骤(4)中的补偿函数对步骤(2)中的电流信号i/进行补偿,计算补偿后 Rogows k i线圈电子式电流互感器的输出电流i 2, I2 = fc · ?2/ 式中,i2表示温度Τ下Rogowski线圈电子式电流互感器输出的测量电流;fc表示补偿函 数,其值为常量,与一次侧电流信号无关;i/表示对Rogowski线圈输出信号u〇进行积分处理 后得到的电流信号。
【专利摘要】本发明公开了一种Rogowski线圈电子式电流互感器内阻变化传变特性的补偿方法,包括以下步骤:获取基准温度下Rogowski线圈电子式电流互感器的基本参数,取样电阻Rf,25℃环境温度下的Rogowski线圈内阻R25,Rogowski线圈内阻的温度系数α;获取Rogowski线圈输出的电压信号u0并输入数字积分环节;采用梯形数字积分算法计算电流信号i2′,测量环境温度T,并将温度信号输入数字积分环节,计算环境温度T下的Rogowski线圈内阻值RT;构建对Rogowski线圈电子式电流互感器积分环节输出信号的补偿函数fc,将电流信号i2′带入补偿函数中计算补偿后的输出电流i2。该方法能够有效消除温度对Rogowski线圈电子式电流互感器测量精度的影响,保证Rogowski线圈电子式电流互感器在线圈内阻变化的情况下仍能准确的还原一次侧电流信号。
【IPC分类】G01R15/18
【公开号】CN105675949
【申请号】CN201610009767
【发明人】张杰恺, 贺胜, 曹林, 郑晓玲, 李洪兵, 余华兴, 廖巨成, 李明浩, 邓群, 李杨, 邓吉利, 李辉
【申请人】国网重庆市电力公司江北供电分公司, 国家电网公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月6日
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