一种CVT谐波电压的测量方法、系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种CVT谐波电压的测量方法、系统及装置，包括：获取CVT的变比传变曲线和相位传变曲线；校正变比传变曲线和相位传变曲线，得到CVT在基波频率波动下各次谐波的变比校正曲线和相位校正曲线；分别对各次谐波的变比校正曲线和相位校正曲线进行多项式拟合，以求取各次谐波的谐波电压校正值及谐波相位校正值；将实际获取的第k次谐波的谐波频率分别代入第k次谐波的变比校正关系式和相位校正关系式，以得到第k次谐波的谐波电压校正值及谐波相位校正值。可见，本申请考虑了电网频率的波动对CVT谐波电压的校正测量带来的误差，并根据误差修正了测量的谐波电压，从而提高了测量CVT谐波电压的准确性。

A Measuring Method, System and Device of CVT Harmonic Voltage

The invention discloses a method, system and device for measuring the harmonic voltage of CVT, which includes acquiring the variable ratio and phase transfer curves of CVT, correcting the variable ratio and phase transfer curves, obtaining the variable ratio correction curves and phase correction curves of each harmonic of CVT under the fluctuation of fundamental frequency, and carrying out multiple variable ratio correction curves and phase correction curves of each harmonic respectively. The term fitting is used to calculate the harmonic voltage correction value and harmonic phase correction value of each harmonic. The harmonic frequencies of the actual k th harmonic are substituted into the ratio correction formula and the phase correction formula of the k th harmonic respectively to obtain the harmonic voltage correction value and the harmonic phase correction value of the k th harmonic. It can be seen that this application considers the error caused by the fluctuation of power grid frequency in the correction measurement of CVT harmonic voltage, and corrects the measured harmonic voltage according to the error, thus improving the accuracy of the measurement of CVT harmonic voltage.

【技术实现步骤摘要】
一种CVT谐波电压的测量方法、系统及装置
本专利技术涉及电力系统领域，特别是涉及一种CVT谐波电压的测量方法、系统及装置。
技术介绍
目前，CVT(CapacitorVoltageTransforme，电容式电压互感器)在电力系统中得到越来越多的应用。随着电力系统中非线性负荷的增加，对于CVT谐波电压的测量已成为确保系统安全稳定运行的一个必要环节。现有技术中，CVT谐波电压的测量方法包括：首先根据CVT的铭牌参数计算其满足基波测量精准度要求的等效电路结构参数；再由此结构参数获得其网络传递函数，包括其基本幅频响应曲线和相频响应曲线；然后考虑CVT结构参数因制造时参数的差异性，得到在若干典型结构参数组合下CVT各次谐波电压的传递特性，进而利用数学插值的方法实现对CVT谐波电压的测量。但是，该测量方法计算的是CVT的铭牌参数，导致后续在对CVT谐波电压进行校正测量时只考虑了CVT的额定工频状态，并未考虑电网频率的波动(目前电网采用的额定频率为50Hz，正常运行时允许的偏移为±0.5Hz)。请参照图1(a)、图1(b)、图2(a)及图2(b)，图1(a)为现有技术中的一种CVT变比传变特性曲线，图1(b)为现有技术中的一种CVT相位传变特性曲线，图2(a)为现有技术中的一种CVT第十一次谐波的变比传变特性曲线，图2(b)为现有技术中的一种CVT第十一次谐波的相位传变特性曲线。可见，将图1(a)及图1(b)中以频率为550Hz的点沿着横坐标放大，可对应得到图2(a)及图2(b)。从图2(a)及图2(b)可以看出，基波频率为50.5Hz时，相对于额定频率的变比，变比约会产生9.48％的误差，相位约会产生1.18°的偏移误差，所以电网频率的波动会给CVT谐波电压的校正测量带来不可忽视的误差，从而导致测量的CVT谐波电压的准确性较低。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种CVT谐波电压的测量方法、系统及装置，考虑了电网频率的波动对CVT谐波电压的校正测量带来的误差，并根据误差修正了测量的谐波电压，从而提高了测量CVT谐波电压的准确性。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种CVT谐波电压的测量方法，包括：预先基于电容式电压互感器CVT的等效电路模型获取所述CVT的变比传变曲线和相位传变曲线；求取基波频率在±ΔfHz波动时所述CVT的各次谐波预出现的变比相对误差及相位偏移误差，并根据各次谐波对应的任一变比相对误差及相位偏移误差对应校正所述变比传变曲线和相位传变曲线，得到所述CVT在基波频率波动下各次谐波的变比校正曲线和相位校正曲线；其中，Δf为电网基波频率的允许偏移量；分别对各次谐波的变比校正曲线和相位校正曲线进行多项式拟合，得到各次谐波的变比校正关系式和相位校正关系式，并根据各次谐波的变比校正关系式求取各次谐波的谐波电压校正值，且根据各次谐波的相位校正关系式求取各次谐波的谐波相位校正值；在实际对第k次谐波进行测量时，将获取的第k次谐波的谐波频率分别代入第k次谐波的变比校正关系式和相位校正关系式，以得到第k次谐波的谐波电压校正值及谐波相位校正值。优选地，预先基于CVT的等效电路模型获取所述CVT的变比传变曲线和相位传变曲线的过程，包括：预先建立CVT的等效电路模型；根据所述等效电路模型计算所述CVT的网络传递函数；根据所述网络传递函数获取所述CVT的变比传变曲线和相位传变曲线。优选地，所述预先建立CVT的等效电路模型的过程，包括：预先利用电工原理建立CVT的Y型等效电路模型；利用Y型电路与三角形电路的变换关系，将所述Y型等效电路模型变换为三角形型等效电路模型，并将所述三角形型等效电路模型作为所述CVT的等效电路模型。优选地，所述根据所述网络传递函数获取所述CVT的变比传变曲线和相位传变曲线的过程，包括：将电网频率从f1至f2以0.1Hz的步长代入所述网络传递函数，并利用MATLAB仿真得到所述CVT的变比传变曲线和相位传变曲线；其中，f1为预设第一电网频率，f2为预设第二电网频率。优选地，所述求取基波频率在±0.5Hz波动时所述CVT的各次谐波预出现的变比相对误差及相位偏移误差，并根据各次谐波对应的任一变比相对误差及相位偏移误差对应校正所述变比传变曲线和相位传变曲线，得到所述CVT在基波频率波动下各次谐波的变比校正曲线和相位校正曲线的过程，包括：根据求取基波频率在±0.5Hz波动时所述CVT的第k次谐波预出现的变比最大相对误差；其中，为第k次谐波的变比最大相对误差，Ak为第k次谐波在电网频率波动下预出现的变比的集合，为Ak的最大值，为基波为额定工频情况下对应的第k次谐波变比；根据求取基波频率在±0.5Hz波动时所述CVT的第k次谐波预出现的相位最大偏移误差；其中，为第k次谐波的相位最大偏移误差，Bk为第k次谐波在电网频率波动下预出现的相位的集合，为Bk的最大值，为基波为额定工频情况下对应的第k次谐波相位；根据各次谐波的变比最大相对误差及相位最大偏移误差对应校正所述变比传变曲线和相位传变曲线，得到所述CVT在基波频率波动下各次谐波的变比校正曲线和相位校正曲线。优选地，该测量方法还包括：根据获取在频率波动下各次谐波的变比相对误差曲线，并根据获取在频率波动下各次谐波的相位偏移误差曲线。优选地，所述分别对各次谐波的变比校正曲线和相位校正曲线进行多项式拟合，得到各次谐波的变比校正关系式和相位校正关系式，并根据各次谐波的变比校正关系式求取各次谐波的谐波电压校正值，且根据各次谐波的相位校正关系式求取各次谐波的谐波相位校正值的过程，包括：对第k次谐波的变比校正曲线和相位校正曲线进行多项式拟合，得到第k次谐波的变比校正关系式和相位校正关系式以得到各次谐波的变比校正关系式和相位校正关系式；其中，f为谐波频率，yk为第k次谐波的实际变比，n为常数，为第k次谐波的第n项多项式系数，θk为第k次谐波的实际相位，为第k次谐波的第n项多项式系数；求取所述CVT的第k次谐波的变比校正系数及相位校正系数并求取所述CVT的第k次谐波的谐波电压校正值及谐波相位校正值以求取各次谐波的谐波电压校正值及谐波相位校正值；其中，为未考虑基波频率波动的电压校正值；为未考虑基波频率波动的相位校正值。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种CVT谐波电压的测量系统，包括：曲线获取模块，用于预先基于CVT的等效电路模型获取所述CVT的变比传变曲线和相位传变曲线；曲线校正模块，用于求取基波频率在±ΔfHz波动时所述CVT的各次谐波预出现的变比相对误差及相位偏移误差，并根据各次谐波对应的任一变比相对误差及相位偏移误差对应校正所述变比传变曲线和相位传变曲线，得到所述CVT在基波频率波动下各次谐波的变比校正曲线和相位校正曲线；其中，Δf为电网基波频率的允许偏移量；谐波校正模块，用于分别对各次谐波的变比校正曲线和相位校正曲线进行多项式拟合，得到各次谐波的变比校正关系式和相位校正关系式，并根据各次谐波的变比校正关系式求取各次谐波的谐波电压校正值，且根据各次谐波的相位校正关系式求取各次谐波的谐波相位校正值；校正测量模块，用于在实际对第k次谐波进行测量时，将获取的第k次谐波的谐波频率分别代入第k次谐波的变比校正关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CVT谐波电压的测量方法，其特征在于，包括：预先基于电容式电压互感器CVT的等效电路模型获取所述CVT的变比传变曲线和相位传变曲线；求取基波频率在±ΔfHz波动时所述CVT的各次谐波预出现的变比相对误差及相位偏移误差，并根据各次谐波对应的任一变比相对误差及相位偏移误差对应校正所述变比传变曲线和相位传变曲线，得到所述CVT在基波频率波动下各次谐波的变比校正曲线和相位校正曲线；其中，Δf为电网基波频率的允许偏移量；分别对各次谐波的变比校正曲线和相位校正曲线进行多项式拟合，得到各次谐波的变比校正关系式和相位校正关系式，并根据各次谐波的变比校正关系式求取各次谐波的谐波电压校正值，且根据各次谐波的相位校正关系式求取各次谐波的谐波相位校正值；在实际对第k次谐波进行测量时，将获取的第k次谐波的谐波频率分别代入第k次谐波的变比校正关系式和相位校正关系式，以得到第k次谐波的谐波电压校正值及谐波相位校正值。

【技术特征摘要】
1.一种CVT谐波电压的测量方法，其特征在于，包括：预先基于电容式电压互感器CVT的等效电路模型获取所述CVT的变比传变曲线和相位传变曲线；求取基波频率在±ΔfHz波动时所述CVT的各次谐波预出现的变比相对误差及相位偏移误差，并根据各次谐波对应的任一变比相对误差及相位偏移误差对应校正所述变比传变曲线和相位传变曲线，得到所述CVT在基波频率波动下各次谐波的变比校正曲线和相位校正曲线；其中，Δf为电网基波频率的允许偏移量；分别对各次谐波的变比校正曲线和相位校正曲线进行多项式拟合，得到各次谐波的变比校正关系式和相位校正关系式，并根据各次谐波的变比校正关系式求取各次谐波的谐波电压校正值，且根据各次谐波的相位校正关系式求取各次谐波的谐波相位校正值；在实际对第k次谐波进行测量时，将获取的第k次谐波的谐波频率分别代入第k次谐波的变比校正关系式和相位校正关系式，以得到第k次谐波的谐波电压校正值及谐波相位校正值。2.如权利要求1所述的CVT谐波电压的测量方法，其特征在于，预先基于CVT的等效电路模型获取所述CVT的变比传变曲线和相位传变曲线的过程，包括：预先建立CVT的等效电路模型；根据所述等效电路模型计算所述CVT的网络传递函数；根据所述网络传递函数获取所述CVT的变比传变曲线和相位传变曲线。3.如权利要求2所述的CVT谐波电压的测量方法，其特征在于，所述预先建立CVT的等效电路模型的过程，包括：预先利用电工原理建立CVT的Y型等效电路模型；利用Y型电路与三角形电路的变换关系，将所述Y型等效电路模型变换为三角形型等效电路模型，并将所述三角形型等效电路模型作为所述CVT的等效电路模型。4.如权利要求3所述的CVT谐波电压的测量方法，其特征在于，所述根据所述网络传递函数获取所述CVT的变比传变曲线和相位传变曲线的过程，包括：将电网频率从f1至f2以0.1Hz的步长代入所述网络传递函数，并利用MATLAB仿真得到所述CVT的变比传变曲线和相位传变曲线；其中，f1为预设第一电网频率，f2为预设第二电网频率。5.如权利要求2所述的CVT谐波电压的测量方法，其特征在于，所述求取基波频率在±0.5Hz波动时所述CVT的各次谐波预出现的变比相对误差及相位偏移误差，并根据各次谐波对应的任一变比相对误差及相位偏移误差对应校正所述变比传变曲线和相位传变曲线，得到所述CVT在基波频率波动下各次谐波的变比校正曲线和相位校正曲线的过程，包括：根据求取基波频率在±0.5Hz波动时所述CVT的第k次谐波预出现的变比最大相对误差；其中，为第k次谐波的变比最大相对误差，Ak为第k次谐波在电网频率波动下预出现的变比的集合，为Ak的最大值，为基波为额定工频情况下对应的第k次谐波变比；根据求取基波频率在±0.5Hz波动时所述CVT的第k次谐波预出现的相位最大偏移误差；其中，为第k次谐波的相位最大偏移误差，Bk为第k次谐波在电网频率波动下预出现的相位的集合，为Bk的最大值，为基波为额定工频情况下对应的第k次...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂一雄，方文田，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44