一种电流互感器谐波误差测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电流互感器谐波误差测量系统，该系统包括用于生成谐波大电流的谐波大电流发生装置；用于对谐波大电流进行测量，得到标准信号的标准电流互感器；用于对谐波大电流进行测量，得到被测信号的被测电流互感器；用于将标准信号和被测信号转换成待处理信号并发送至上位机的谐波电流测量装置；用于依据待处理信号得到基波直至N次谐波的含量、比差和角差的上位机。可见，本实用新型专利技术提供的电流互感器谐波误差测量系统能够获知电流互感器在对谐波测量时的误差，进而得到谐波对被测电流互感器输出的被测信号与标准电流互感器输出的标准信号之间误差(比值差、角差)的影响，方便后续对被测电流互感器进行改进以及对谐波的准确测量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电流互感器误差测量
，特别是涉及一种电流互感器谐波误差测量系统。
技术介绍
随着电网中非线性负载的增多，谐波污染日益严重，特别是在以电牵引系统为代表的供电系统中,由于电力机车的大范围使用所产生的谐波,导致了系统侧电能质量的恶化，危害了系统稳定运行的安全，上述问题引起了电力行业对电能质量问题的关注，实现对谐波的准确测量和谐波功率的准确计量意义重大。现有技术中的相关研究注重于谐波畸变下电能表计量的准确性和计量方式的改进，而往往忽略了谐波对电能计量装置中与电能表配合使用的电流互感器所带来的影响，另外，现有技术中也无法获知谐波对电流互感器误差带来的影响。因此，如何提供一种解决上述技术问题的电流互感器谐波误差测量系统是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电流互感器谐波误差测量系统，该系统能够获知电流互感器在对谐波测量时的误差，进而得到谐波对被测电流互感器输出的被测信号与标准电流互感器输出的标准信号之间误差(比值差、角差)的影响，方便后续对被测电流互感器进行改进以及对谐波的准确测量。为解决上述技术问题，本技术提供了一种电流互感器谐波误差测量系统，包括：用于接收并依据用户输入至上位机的基波、3次谐波、5次谐波直至N次谐波的参数生成谐波大电流的谐波大电流发生装置，其中，所述参数包括所述基波直至N次谐波的含量、幅值、相位以及频率，N为不小于3的奇数；与所述谐波大电流发生装置连接、用于对所述谐波大电流进行测量，得到标准信号的标准电流互感器；与所述谐波大电流发生装置连接、用于对所述谐波大电流进行测量，得到被测信号的被测电流互感器；分别与所述标准电流互感器和所述被测电流互感器连接、用于将所述标准信号和所述被测信号转换成待处理信号并发送至所述上位机的谐波电流测量装置；分别与所述谐波大电流发生装置以及所述谐波电流测量装置连接、用于依据所述待处理信号得到所述基波直至N次谐波的含量、比差和角差，进而得到所述被测电流互感器测量所述基波直至N次谐波时的误差的所述上位机。优选地，N为大于9的奇数，所述谐波大电流发生装置包括：与所述上位机连接、用于接收所述上位机依据用户输入的基波、3次谐波、5次谐波直至N次谐波的参数分别对应生成基波生成指令直至7次谐波生成指令以及9-N次复合谐波生成指令的第一FPGA；输入端与所述第一FPGA连接、用于依据所述基波生成指令生成基波信号的基波功率源；输入端与所述第一FPGA连接、用于依据3次谐波生成指令生成3次谐波信号的3次谐波功率源；输入端与所述第一FPGA连接、用于依据5次谐波生成指令生成5次谐波信号的5次谐波功率源；输入端与所述第一FPGA连接、用于依据所述7次谐波生成指令生成7次谐波信号的7次谐波功率源；输入端与所述第一FPGA连接、用于依据所述9-N次复合谐波生成指令生成9-N次复合谐波信号的复合谐波功率源；分别与所述基波功率源的输出端、3次谐波功率源的输出端、5次谐波功率源的输出端、7次谐波功率源的输出端以及复合谐波功率源的输出端连接、用于将所述基波信号、3次谐波信号、5次谐波信号、7次谐波信号以及9-N次复合谐波信号进行耦合并放大的升流器。优选地，N为19。优选地，所述标准电流互感器为0.05S级的电流互感器。优选地，所述标准电流互感器为高精度分流器。优选地，所述被测电流互感器为0.2级的电流互感器。优选地，所述被测电流互感器为电子式电流互感器。优选地，所述谐波电流测量装置包括：依次连接的继电器模块、AD采样模块、第二FPGA、stm32以及交换机，其中，所述继电器模块包括采样电阻，所述AD采样模块包括ADC采样芯片，所述交换机与所述上位机连接；所述谐波电流测量装置还包括：与所述第二FPGA连接的同步模块和FT3模块；与所述交换机连接的第一电网口、第二电网口、第一光网口以及第二光网口；通过第三FPGA与所述交换机连接的第三光网口。本技术提供了一种电流互感器谐波误差测量系统，该系统包括用于生成谐波大电流的谐波大电流发生装置；用于对谐波大电流进行测量，得到标准信号的标准电流互感器；用于对谐波大电流进行测量，得到被测信号的被测电流互感器；用于将标准信号和被测信号转换成待处理信号并发送至上位机的谐波电流测量装置；用于依据待处理信号得到基波直至N次谐波的含量、比差和角差，进而得到被测电流互感器测量基波直至N次谐波时的误差的上位机。可见，本申请通过生成谐波大电流的谐波大电流发生装置来模拟电力系统环境，再依据分别对谐波大电流进行测量的被测电流互感器以及标准电流互感器测得的被测信号和标准信号得到基波以及N次谐波的含量、比差和角差，通过与标准电流互感器的比较，便可获知电流互感器在对谐波测量时的误差，进而得到谐波对被测电流互感器输出的被测信号与标准电流互感器输出的标准信号之间误差(比值差、角差)的影响，方便后续对被测电流互感器进行改进以及对谐波的准确测量。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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技术的一些实施例，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。图1为本技术提供的一种电流互感器谐波误差测量系统的结构示意图；图2为本技术提供的另一种电流互感器谐波误差测量系统的结构示意图；图3为本技术提供的另一种电流互感器谐波误差测量系统的结构示意图；图4为本技术提供的一种谐波电流测量装置的原理图。具体实施方式本技术的核心是提供一种电流互感器谐波误差测量系统，该系统能够获知电流互感器在对谐波测量时的误差，进而得到谐波对被测电流互感器输出的被测信号与标准电流互感器输出的标准信号之间误差(比值差、角差)的影响，方便后续对被测电流互感器进行改进以及对谐波的准确测量。为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。请参照图1，图1为本技术提供的一种电流互感器谐波误差测量系统的结构示意图，该测试系统包括：用于接收并依据用户输入至上位机5的基波、3次谐波、5次谐波直至N次谐波的参数生成谐波大电流的谐波大电流发生装置1，其中，参数包括基波直至N次谐波的含量、幅值、相位以及频率，N为不小于3的奇数；具体地，这里的基波频率可以为50Hz，则N次谐波的频率为N*50Hz。当然，这里的基波频率还可以为其他数值，本技术在此不做特别的限定。作为优选地，N为大于9的奇数，谐波大电流发生装置1包括：与上位机5连接、用于接收上位机5依据用户输入的基波、3次谐波、5次谐波直至N次谐波的参数分别对应生成基波生成指令直至7次谐波生成指令以及9-N次复合谐波生成指令的第一FPGA；输入端与第一FPGA连接、用于依据基波生成指令生成基波信号的基波功率源；输入端与第一FPGA连接、用于依据3次谐波生成指令生成3次谐波信号的3次本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流互感器谐波误差测量系统，其特征在于，包括：用于接收并依据用户输入至上位机的基波、3次谐波、5次谐波直至N次谐波的参数生成谐波大电流的谐波大电流发生装置，其中，所述参数包括所述基波直至N次谐波的含量、幅值、相位以及频率，N为不小于3的奇数；与所述谐波大电流发生装置连接、用于对所述谐波大电流进行测量，得到标准信号的标准电流互感器；与所述谐波大电流发生装置连接、用于对所述谐波大电流进行测量，得到被测信号的被测电流互感器；分别与所述标准电流互感器和所述被测电流互感器连接、用于将所述标准信号和所述被测信号转换成待处理信号并发送至所述上位机的谐波电流测量装置；分别与所述谐波大电流发生装置以及所述谐波电流测量装置连接、用于依据所述待处理信号得到所述基波直至N次谐波的含量、比差和角差的所述上位机。

【技术特征摘要】
1.一种电流互感器谐波误差测量系统，其特征在于，包括：用于接收并依据用户输入至上位机的基波、3次谐波、5次谐波直至N次谐波的参数生成谐波大电流的谐波大电流发生装置，其中，所述参数包括所述基波直至N次谐波的含量、幅值、相位以及频率，N为不小于3的奇数；与所述谐波大电流发生装置连接、用于对所述谐波大电流进行测量，得到标准信号的标准电流互感器；与所述谐波大电流发生装置连接、用于对所述谐波大电流进行测量，得到被测信号的被测电流互感器；分别与所述标准电流互感器和所述被测电流互感器连接、用于将所述标准信号和所述被测信号转换成待处理信号并发送至所述上位机的谐波电流测量装置；分别与所述谐波大电流发生装置以及所述谐波电流测量装置连接、用于依据所述待处理信号得到所述基波直至N次谐波的含量、比差和角差的所述上位机。2.如权利要求1所述的电流互感器谐波误差测量系统，其特征在于，N为大于9的奇数，所述谐波大电流发生装置包括：与所述上位机连接、用于接收所述上位机依据用户输入的基波、3次谐波、5次谐波直至N次谐波的参数分别对应生成基波生成指令直至7次谐波生成指令以及9-N次复合谐波生成指令的第一FPGA；输入端与所述第一FPGA连接、用于依据所述基波生成指令生成基波信号的基波功率源；输入端与所述第一FPGA连接、用于依据3次谐波生成指令生成3次谐波信号的3次谐波功率源；输入端与所述第一FPGA连接、用于依据5次谐波生成指令生成5次谐波信号的5次谐波功率源；输入端与所述第一FPGA连接、用于依据所述7次谐波生成指令生成7...

【专利技术属性】
技术研发人员：许灵洁，陈骁，张卫华，韩霄汉，吕几凡，郭鹏，周永佳，李航康，周琦，方良飞，朱重冶，
申请(专利权)人：国网浙江省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33