电容式电压互感器谐波误差测量修正装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电容式电压互感器谐波误差测量修正装置包括谐波产生模块、高压产生模块、准确值输出模块、被测CVT输出模块、数据处理模块以及结果输出模块。本发明专利技术将电容式分压器输出值与试品电容式电压互感器输出值进行比较，得出某次谐波频率下电容式电压互感器的实际传递系数，根据若干个频率下的变比系数通过神经网络模型，推测出2‑50次谐波所有频率下的电容式电压互感器传递系数，并根据各次谐波的传递系数输出2‑50次谐波的修正系数。

【技术实现步骤摘要】
电容式电压互感器谐波误差测量修正装置
本专利技术属于电压测量
，特别涉及一种电容式电压互感器谐波误差测量修正装置。
技术介绍
在110kV、220kV及更高的电压等级电网中，主要应用的电压互感器为电容式电压互感器(CapacitorVoltageTransformer，CVT)。我国CVT在设计制造水平和产品质量方面已经具有很成熟的经验，运行可靠性显著提高，在高压及超高压系统中广泛应用。有资料表明，1995年以来，CVT产销量平均每年以25％的速度高速增长。少数35kV电压等级的变电站中会选用CVT，在110～220kV,CVT由于优势突出，因此在新建变电站中普遍选用，部分需改造的变电站也常常用CVT代替PT，330～500kV更是几乎全部采用CVT。在使用CVT测量电压时，由于CVT内部含有电容单元及电磁单元构成谐振回路，其频率响应只适合额定工频的测量，在基波频率下有准确的变比关系，但对于各次谐波变比一般不能达到基波的准确级要求，且各频率下变比不一。国际电工委员会(IEC)一般认为CVT测量准确范围只在一个额定频率点。我国国标GB/T4703-2007电容式电压互感器中规定，CVT应在15Hz-100Hz的频率范围内提供低电压信号，为测量、控制和继电保护装置使用。由标准可知，在使用CVT进行电压测量时，基波电压的准确性是可以保证的，但CVT的频率范围有限，对于谐波电压测量结果会出现畸变和偏差，因此不能用于谐波测量。在GB/T15459电能质量公用电网谐波(征求意见稿)中也规定CVT不能用于谐波电压测量，但未明确应选用的测试仪器和方法。然而在110kV及以上电压等级电网应用CVT现场中，谐波测量结果基本均来源于CVT，CVT对谐波的传递实际已经发生了非线性的变化。CVT二次侧谐波电压已经不能真实地反应高压侧谐波情况，尽管低压侧谐波测量设备精度可以满足要求，但也只能还原经CVT畸变后的高压侧谐波水平。因此，在仅应用CVT的现场如何通过CVT、采用何种测量方法得到电网高压侧真实谐波水平，如何准确地得到谐波信号是一个现实未解决的问题。电容式电压互感器谐波传递特性是使用CVT进行谐波测量的关键问题。分析CVT在谐波频率范围内的频率特性，揭示和量化CVT对谐波的传递规律及畸变的程度，有效的对现有CVT谐波测量结果进行修正最终得到高压电网中真实的谐波含量，可为电力系统中准确监测和及时治理谐波问题提供更有价值的参考依据，为电网运行和检修等职能部门的管理决策提供有力的支持，提高电网运行的安全性和经济性。
技术实现思路
本专利技术将电容式分压器输出值与试品电容式电压互感器输出值进行比较，得出某次谐波频率下电容式电压互感器的实际传递系数，根据若干个频率下的变比系数通过神经网络模型，推测出2-50次谐波所有频率下的电容式电压互感器传递系数，并根据各次谐波的传递系数输出2-50次谐波的修正系数。本专利技术具体为一种电容式电压互感器谐波误差测量修正装置，所述电容式电压互感器谐波误差测量修正装置包括谐波产生模块、高压产生模块、准确值输出模块、被测CVT输出模块、数据处理模块以及结果输出模块，所述谐波产生模块、所述高压产生模块、所述准确值输出模块、所述被测CVT输出模块、所述数据处理模块以及所述结果输出模块依次顺序进行连接；所述谐波产生模块用于调节变频电源来产生所需频率及幅值的谐波电压；所述高压产生模块用于调节电抗器使电抗值与试品CVT电容值发生串联谐振产生谐振高压，调节励磁变压器输出到CVT一次侧的谐波，使其达到指定的幅值；所述准确值输出模块用于电容式分压器低压侧测量值输出；所述被测CVT输出模块用于电容式电压互感器低压侧谐波测量值输出；所述数据处理模块用于同时记录电容式分压器输出与电容式电压互感器的输出，得出所有次谐波的传递系数；所述结果输出模块用于输出2-50次谐波的修正系数。进一步的，所述谐波产生模块具体包括220V/380V50Hz的交流电源和变频电源，采用低压直接输入，将220V/380V50Hz的电源变为输出频率、幅值连续可调的谐波电压，解决了操作现场缺少高压输入的问题。进一步的，所述高压产生模块具体包括励磁变压器和电抗器，利用串联谐振原理，调节电抗器参数与被测试品电容式电压互感器形成串联谐振，由此在电抗器和试品电容式电压互感器两端产生频率等于变频电源输出频率但远高于输出电压有效值的谐波电压；励磁变压器将变频电源输出的纯谐波电压升压，调节输出到电容式电压互感器一次侧的谐波电压，使其达到指定的幅值，同时起到隔离作用。进一步的，所述准确值输出模块具体包括电容式分压器，所述电容式分压器为高压测量设备，将高电压降为几十伏的低电压输出作为一次侧谐波电压的参考值，确认变频电源和励磁变压器是否已调节到指定要求；所述电容式分压器输出同时作为电容式电压互感器二次侧输出的基准值，进入数据处理单元。进一步的，所述被测CVT输出模块具体包括试品电容式电压互感器，对试品电容式电压互感器低压侧谐波测量值进行输出。进一步的，所述数据处理模块具体包括数据记录分析单元，所述数据记录分析单元同时记录电容式分压器输出与试品电容式电压互感器输出，将电容式分压器输出值与试品电容式电压互感器输出值进行比较，得出某次谐波频率下电容式电压互感器的实际传递系数，根据若干个频率下的变比系数通过神经网络模型，推测出2-50次谐波所有频率下的电容式电压互感器传递系数。进一步的，所述结果输出模块具体包括系数修正单元，所述系数修正单元根据各次谐波的传递系数输出2-50次谐波的修正系数。进一步的，所述电容式分压器分别连接到试品电容式电压互感器、变频电源和数据记录分析单元；其连接到变频电源，用于确认变频电源和励磁变压器是否已调节到指定要求；其连接到数据记录分析单元，将输出值作为电容式电压互感器二次侧输出的基准值。附图说明图1为本专利技术装置谐波产生模块的结构示意图；图2为本专利技术电容式电压互感器谐波误差测量修正装置的结构组成示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术电容式电压互感器谐波误差测量修正装置的具体实施方式做详细阐述。如图2所示，本专利技术的电容式电压互感器谐波误差测量修正装置包括谐波产生模块、高压产生模块、准确值输出模块、被测CVT输出模块、数据处理模块以及结果输出模块，所述谐波产生模块、所述高压产生模块、所述准确值输出模块、所述被测CVT输出模块、所述数据处理模块以及所述结果输出模块依次顺序进行连接；所述谐波产生模块用于调节变频电源来产生所需频率及幅值的谐波电压；所述高压产生模块用于调节电抗器使电抗值与试品CVT电容值发生串联谐振产生谐振高压，调节励磁变压器输出到CVT一次侧的谐波，使其达到指定的幅值；所述准确值输出模块用于电容式分压器低压侧测量值输出；所述被测CVT输出模块用于电容式电压互感器低压侧谐波测量值输出；所述数据处理模块用于同时记录电容式分压器输出与电容式电压互感器的输出，得出所有次谐波的传递系数；所述结果输出模块用于输出2-50次谐波的修正系数。如图1所示，所述谐波产生模块具体包括220V/380V50Hz的交流电源和变频电源，采用低压直接输入，将220V/380V50Hz的电源变为输出频率、幅值连续可调的谐波电压，解决了操作现场缺少高压输入的问题。所述高压产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电容式电压互感器谐波误差测量修正装置，其特征在于，所述电容式电压互感器谐波误差测量修正装置包括谐波产生模块、高压产生模块、准确值输出模块、被测CVT输出模块、数据处理模块以及结果输出模块，所述谐波产生模块、所述高压产生模块、所述准确值输出模块、所述被测CVT输出模块、所述数据处理模块以及所述结果输出模块依次顺序进行连接；所述谐波产生模块用于调节变频电源来产生所需频率及幅值的谐波电压；所述高压产生模块用于调节电抗器使电抗值与试品CVT电容值发生串联谐振产生谐振高压，调节励磁变压器输出到CVT一次侧的谐波，使其达到指定的幅值；所述准确值输出模块用于电容式分压器低压侧测量值输出；所述被测CVT输出模块用于电容式电压互感器低压侧谐波测量值输出；所述数据处理模块用于同时记录电容式分压器输出与电容式电压互感器的输出，得出所有次谐波的传递系数；所述结果输出模块用于输出2‑50次谐波的修正系数。

【技术特征摘要】
1.电容式电压互感器谐波误差测量修正装置，其特征在于，所述电容式电压互感器谐波误差测量修正装置包括谐波产生模块、高压产生模块、准确值输出模块、被测CVT输出模块、数据处理模块以及结果输出模块，所述谐波产生模块、所述高压产生模块、所述准确值输出模块、所述被测CVT输出模块、所述数据处理模块以及所述结果输出模块依次顺序进行连接；所述谐波产生模块用于调节变频电源来产生所需频率及幅值的谐波电压；所述高压产生模块用于调节电抗器使电抗值与试品CVT电容值发生串联谐振产生谐振高压，调节励磁变压器输出到CVT一次侧的谐波，使其达到指定的幅值；所述准确值输出模块用于电容式分压器低压侧测量值输出；所述被测CVT输出模块用于电容式电压互感器低压侧谐波测量值输出；所述数据处理模块用于同时记录电容式分压器输出与电容式电压互感器的输出，得出所有次谐波的传递系数；所述结果输出模块用于输出2-50次谐波的修正系数。2.根据权利要求1所述的电容式电压互感器谐波误差测量修正装置，其特征在于，所述谐波产生模块具体包括220V/380V50Hz的交流电源和变频电源，采用低压直接输入，将220V/380V50Hz的电源变为输出频率、幅值连续可调的谐波电压，解决了操作现场缺少高压输入的问题。3.根据权利要求2所述的电容式电压互感器谐波误差测量修正装置，其特征在于，所述高压产生模块具体包括励磁变压器和电抗器，利用串联谐振原理，调节电抗器参数与被测试品电容式电压互感器形成串联谐振，由此在电抗器和试品电容式电压互感器两端产生频率等于变频电源输出频率但远高于输出电压有效值的谐波电压；励磁变压器将变频电源输出的纯谐波电压升压，调节输出到电容式电压互感器一次...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈骞，陈雨新，徐以超，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32