电子式互感器暂态特性检测试验系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电子式互感器暂态特性检测试验系统，它包括合成回路控制系统、交流暂态电流源、直流可控电流源和直流冲击电流源，所述合成回路控制系统的交流暂态电流源开关机指令和电气参数设置信号输出端连接交流暂态电流源的控制信号输入端，交流暂态电流源的工作状态和故障状态以及录波数据输出端连接合成回路控制系统的交流暂态电流源反馈信号输入端；本发明专利技术实现了三种不同类型电流源的合成同步控制，使得三个不同时间尺度且相互独立的试验大电流通过合理的控制策略和时序设计，最终合成为满足电子式互感器暂态特性检测试验要求的，与电力系统回路一次短路故障电流相吻合的全偏移模拟电流。

Test system and control method for transient characteristic detection of electronic transformer

The invention relates to a transient characteristic of electronic transformer testing system, which includes the synthesis loop control system, AC source, DC transient current controlled current source and DC impulse current source, the synthesis loop control system of AC transient current source switch instruction and electrical parameters setting signal output end of the control signal is connected to the AC input the transient current source, AC current source transient working state and fault state and the recorded data is connected with the output end of the synthesis loop control system of AC transient current source feedback signal input end; the invention realizes synchronization control of three different types of current source, the test current three different time scales and are independent of each other the control strategy and timing design is reasonable, to meet the final synthesis of electronic transformer transient characteristics test requirements, Fully offset analog current consistent with the current of the primary short-circuit fault current of the power system.

【技术实现步骤摘要】
电子式互感器暂态特性检测试验系统及控制方法
本专利技术涉及电子式互感器检测试验领域，具体涉及一种电子式互感器暂态特性检测试验系统及控制方法。
技术介绍
随着新一代智能变电站概念的提出，关于电子式互感器以及智能变电站的理念及技术发生了很大的变化，而随着2013年6座新一代智能变电站示范站的顺利建成投运，标志着电子式互感器新的应用阶段的来临，国家电网公司接着在2014年提出了50座新一代智能变电站扩大示范工程的计划，新一代智能变电站中的应用已成为电子式互感器新的发展方向。暂态特性是电子式电流互感器的重要特性，直接影响间隔层设备的运行稳定性。随着电力系统容量的不断增大和电网运行电压等级的提高，一旦发生短路故障，电网保护装置和断路器动作要在极短的时间内切除事故。这就要求互感器具有良好的暂态响应特性，能真实、快速地反映一次故障信号，使继电保护装置能在暂态过程尚未结束前就正确动作。目前，互感器暂态特性检测方面的研究都是采用间接法，这些方法要么不能全面真实反映互感器的暂态特性，如传变方法，要么无法在变电站现场实施校验，如等安匝法。由于电子式电流互感器自身结构，暂态性能只能选用直接法检测。而实际运行的电子式互感器暂态特性试验都是在试验室环境下采用选相合闸开关投切大容量短路变压器的方法进行的。目前，国内仅有极个别的试验单位具备互感器暂态特性检测试验能力的大容量强电流实验室条件，试验设备十分巨大，占地需几百平方，且试验电流的时间常数已无法满足目前超特高压电力系统互感器的暂态特性检测需求。不利于互感器暂态特性检测试验技术的普及和广泛应用。为了解决上述问题，实现电子式互感器暂态特性的直接法检测，专利技术专利《交直流暂稳态一体化检测装置》(申请号：201610192639.3)公开了一种由交流工频暂稳态电源、直流暂稳态试验电源和直流冲击电源以及合成试验控制系统组成的交直流暂稳态一体化试验装置，该交直流暂稳态一体化试验电源装置通过采用合成试验回路，明显减小直流冲击/暂稳态试验中储能电容的容量，并保证了试验电流上升速率和时间常数要求；但由于此方案采用三种不同类型的电流源生成合成的目标试验波形，因此控制系统设计难度大，控制时序要求高，并且需要合适控制策略才能生成与理论相吻合的合成波形。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对
技术介绍
提出的问题，提出一种电子式互感器暂态特性检测试验系统及控制方法，该系统和方法实现了三种不同类型电流源(直流冲击电流源、直流可控电流源和交流暂态电流源)的合成同步控制，使得三个不同时间尺度且相互独立的试验大电流通过合理的控制策略和时序设计，最终合成为满足电子式互感器暂态特性检测试验要求的，与电力系统回路一次短路故障电流相吻合的全偏移模拟电流。为解决上述技术问题，本专利技术公开的一种电子式互感器暂态特性检测试验系统，它包括合成回路控制系统、用于对电子式互感器提供暂态特性检测试验电源的交流暂态电流源、直流可控电流源和直流冲击电流源，其特征在于：所述合成回路控制系统的交流暂态电流源开关机指令和电气参数设置信号输出端连接交流暂态电流源的控制信号输入端，交流暂态电流源的工作状态和故障状态以及录波数据输出端连接合成回路控制系统的交流暂态电流源反馈信号输入端；合成回路控制系统的直流可控电流源开关机指令和电气参数设置以及预置目标曲线信号输出端连接直流可控电流源的控制信号输入端，直流可控电流源的工作状态和故障状态以及录波数据输出端连接合成回路控制系统的直流可控电流源反馈信号输入端；合成回路控制系统的直流冲击电流源开关机指令和电气参数设置以及充电过程控制的信号输出端连接直流冲击电流源的控制信号输入端，直流冲击电流源的工作状态和故障状态以及录波数据输出端连接合成回路控制系统的直流冲击电流源反馈信号输入端；直流可控电流源的同步请求信号输出端连接交流暂态电流源的同步请求信号输入端，交流暂态电流源的同步确认信号输出端连接直流可控电流源的同步确认信号输入端，直流可控电流源的同步触发信号输出端连接直流冲击电流源的同步触发信号输入端，直流可控电流源的第一电平触发信号输出端连接交流暂态电流源的电平触发信号输入端，直流可控电流源的第二电平触发信号输出端连接直流冲击电流源的电平触发信号输入端。一种上述电子式互感器暂态特性检测试验系统的控制方法，步骤1：建立合成回路控制系统与交流暂态电流源、直流可控电流源和直流冲击电流源的通信连接，使合成回路控制系统与交流暂态电流源、直流可控电流源和直流冲击电流源处于正常通信状态，同时，在合成回路控制系统中设置需可视化显示的波形类型；步骤2：执行开机操作，根据电子式互感器试品暂态特性检测试验需求，通过合成回路控制系统设置输出试验电流非周期分量峰值、周期分量峰值和非周期分量衰减时间常数，并下发给交流暂态电流源、直流可控电流源和直流冲击电流源，此时，交流暂态电流源、直流可控电流源和直流冲击电流源只接收设置参数信息，并不输出电流；步骤3：合成回路控制系统控制直流冲击电流源进行充电操作，当直流冲击电流源中的储能电容电压充至设置电压时，停止充电，进入触发预备状态；步骤4：直流可控电流源执行对直流冲击电流源和交流暂态电流源的同步控制操作，首先，直流可控电流源向交流暂态电流源发送同步请求指令，然后，交流暂态电流源将收到同步请求指令后的第一个电网电压过零点时刻发送给直流可控电流源作为同步起始点和同步确认，同时，交流暂态电流源输出交流暂态电流，直流可控电流源以同步起始点为同步时间基准开始计时，在交流暂态电流处于峰值时输出可控电流，并同时触发直流冲击电流源输出直流冲击电流；步骤5：步骤4中输出的交流暂态电流、直流可控电流和直流冲击电流生成合成试验电流，该合成试验电流波形即为电子式互感器所在电力系统回路发生短路故障时的短路电流全偏移时的电流，生成合成试验电流的同时，交流暂态电流源、直流可控电流源和直流冲击电流源开始执行录波操作，暂态试验电流输出结束时，录波操作随之结束，交流暂态电流源、直流可控电流源和直流冲击电流源将各自的录波数据上报给合成回路控制系统，合成回路控制系统根据步骤1中事先设置的可视化显示波形类型进行试验波形显示，如果交流暂态电流源、直流可控电流源和直流冲击电流源的录波数据与预置目标波形的数据之间的误差超出预设的阈值限值时，合成回路控制系统利用上述录波数据进行自校准。本专利技术的有益效果：1、本专利技术技术方案实现了三种不同类型电流源(直流冲击电流源、直流可控电流源和交流暂态电流源)的合成同步控制，使得三个不同时间尺度且相互独立的试验大电流通过合理的控制策略和时序设计，最终合成为满足电子式互感器暂态特性检测试验要求的，与电力系统回路一次短路故障电流相吻合的全偏移模拟电流；2、本专利技术技术方案中，将合成回路控制系统作为软件控制中枢，通过合成回路控制系统4对各模块电流源的参数设置，实现了输出试验电流非周期分量峰值、周期分量峰值和非周期分量衰减时间常数在各自设置范围内的任意可调，同时，利用系统同步控制方式，以交流工频电压过零时刻为起点，控制直流冲击电流源和直流可控电流源的触发时刻，还可以满足不同相位要求的合成输出电流波形；使得试验系统可以兼容适应不同电压等级的互感器试品和不同的短路电流偏移情况，具有极大地灵活性；3、本专利技术技术方案中，在试验系统输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子式互感器暂态特性检测试验系统，它包括合成回路控制系统(4)、用于对电子式互感器提供暂态特性检测试验电源的交流暂态电流源(1)、直流可控电流源(2)和直流冲击电流源(3)，其特征在于：所述合成回路控制系统(4)的交流暂态电流源开关机指令和电气参数设置信号输出端连接交流暂态电流源(1)的控制信号输入端，交流暂态电流源(1)的工作状态和故障状态以及录波数据输出端连接合成回路控制系统(4)的交流暂态电流源反馈信号输入端；合成回路控制系统(4)的直流可控电流源开关机指令和电气参数设置以及预置目标曲线信号输出端连接直流可控电流源(2)的控制信号输入端，直流可控电流源(2)的工作状态和故障状态以及录波数据输出端连接合成回路控制系统(4)的直流可控电流源反馈信号输入端；合成回路控制系统(4)的直流冲击电流源开关机指令和电气参数设置以及充电过程控制的信号输出端连接直流冲击电流源(3)的控制信号输入端，直流冲击电流源(3)的工作状态和故障状态以及录波数据输出端连接合成回路控制系统(4)的直流冲击电流源反馈信号输入端；直流可控电流源(2)的同步请求信号输出端连接交流暂态电流源(1)的同步请求信号输入端，交流暂态电流源(1)的同步确认信号输出端连接直流可控电流源(2)的同步确认信号输入端，直流可控电流源(2)的同步触发信号输出端连接直流冲击电流源(3)的同步触发信号输入端，直流可控电流源(2)的第一电平触发信号输出端连接交流暂态电流源(1)的电平触发信号输入端，直流可控电流源(2)的第二电平触发信号输出端连接直流冲击电流源(3)的电平触发信号输入端。...

【技术特征摘要】
1.一种电子式互感器暂态特性检测试验系统，它包括合成回路控制系统(4)、用于对电子式互感器提供暂态特性检测试验电源的交流暂态电流源(1)、直流可控电流源(2)和直流冲击电流源(3)，其特征在于：所述合成回路控制系统(4)的交流暂态电流源开关机指令和电气参数设置信号输出端连接交流暂态电流源(1)的控制信号输入端，交流暂态电流源(1)的工作状态和故障状态以及录波数据输出端连接合成回路控制系统(4)的交流暂态电流源反馈信号输入端；合成回路控制系统(4)的直流可控电流源开关机指令和电气参数设置以及预置目标曲线信号输出端连接直流可控电流源(2)的控制信号输入端，直流可控电流源(2)的工作状态和故障状态以及录波数据输出端连接合成回路控制系统(4)的直流可控电流源反馈信号输入端；合成回路控制系统(4)的直流冲击电流源开关机指令和电气参数设置以及充电过程控制的信号输出端连接直流冲击电流源(3)的控制信号输入端，直流冲击电流源(3)的工作状态和故障状态以及录波数据输出端连接合成回路控制系统(4)的直流冲击电流源反馈信号输入端；直流可控电流源(2)的同步请求信号输出端连接交流暂态电流源(1)的同步请求信号输入端，交流暂态电流源(1)的同步确认信号输出端连接直流可控电流源(2)的同步确认信号输入端，直流可控电流源(2)的同步触发信号输出端连接直流冲击电流源(3)的同步触发信号输入端，直流可控电流源(2)的第一电平触发信号输出端连接交流暂态电流源(1)的电平触发信号输入端，直流可控电流源(2)的第二电平触发信号输出端连接直流冲击电流源(3)的电平触发信号输入端。2.一种权利要求1所述电子式互感器暂态特性检测试验系统的控制方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤1：建立合成回路控制系统(4)与交流暂态电流源(1)、直流可控电流源(2)和直流冲击电流源(3)的通信连接，使合成回路控制系统(4)与交流暂态电流源(1)、直流可控电流源(2)和直流冲击电流源(3)处于正常通信状态，同时，在合成回路控制系统(4)中设置需可视化显示的波形类型；步骤2：执行开机操作，根据电子式互感器试品暂态特性检测试验需求，通过合成回路控制系统(4)设置输出试验电流非周期分量峰值、周期分量峰值和非周期分量衰减时间常数，并下发给交流暂态电流源(1)、直流可控电流源(2)和直流冲击电流源(3)，此时，交流暂态电流源(1)、直流可控电流源(2)和直流冲击电流源(3)只接收设置参数信息，并不输出电流；步骤3：合成回路控制系统(4)控制直流冲击电流源(3)进行充电操作，当直流冲击电流源(3)中的储能电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚翔宇，张杰，姚俊，邵显清，尹齐心，徐浩，冯万兴，江栋，董勤，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：湖北,42