一种用于对直流电压互感器进行宽频校验的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于对直流电压互感器进行宽频校验的系统及方法，包括：校验电源装置，用于输出校验电压信号、第一电流幅值信息和第一电流相位信息；合并模块，与所述校验电源装置相连接，用于对所述第一电流幅值信息和第一电流相位信息进行合并处理，以获取数字信号；协议转换模块，与所述合并模块相连接，用于将所述数字信号转换为TCP/IP信号；校验模块，用于根据所述校验电压信号和TCP/IP信号分别获取不同频率范围内电压的比差值和角差值，以对所述待测直流电压互感器进行宽频校验。本发明专利技术能在50Hz～3000Hz的频率范围内、1kV‑100kV的幅值范围内对待测直流电压互感器直流电压互感器的宽频性能进行准确的校验，校验精度高、操作简便，满足了实际工程需要。

A System and Method for Broadband Verification of DC Voltage Transformer

【技术实现步骤摘要】
一种用于对直流电压互感器进行宽频校验的系统及方法
本专利技术涉及电力设备试验检测
，并且更具体地，涉及一种用于对直流电压互感器进行宽频校验的系统及方法。
技术介绍
直流电压互感器是直流输电系统中重要的一次测量设备，为直流输电的测量、控制和保护系统提供测量、保护和控制信号。随着高压直流输电系统不断发展，大量电力电子装置及非线性负载接入电网，导致电网中出现大量高次谐波。直流电压互感器对直流输电系统中谐波电压的测量准确度能否满足要求，直接关系着直流输电系统的安全稳定运行。在GB/T26217-2010《高压直流输电系统直流电压测量装置》等多项标准中均规定，直流电压互感器的型式试验和出厂试验中应包含宽频测量准确度校验项目，以考核直流电压互感器谐波电压测量准确度的技术指标。相关标准要求，直流电压互感器在50Hz～3000Hz的幅值误差不应超过1％，相角误差不应超过500μs，校验时施加的宽频电压幅值应高于1kV。然而，现有的宽频电压源，频率范围能够满足50Hz～3000Hz要求的，电压幅值一般在1kV以下，电压幅值能够满足1kV以上要求的，频率又很难达到1000Hz以上。另一方面，由于直流电压互感器输出信号为FT3数字量信号，但是现有校验仪一般只适用于模拟量信号校验或IEC61850协议的数字量信号校验。以上两方面原因，导致目前直流电压互感器在型式试验和出厂试验中并未按相关标准要求开展宽频测量准确度校验工作。因此，需要一种直流电压互感器校验系统，以对直流电压互感器的宽频性能进行宽频校验的问题。
技术实现思路
本专利技术提出一种用于对直流电压互感器进行宽频校验的系统及方法，以解决如何对直流电压互感器的宽频性能进行宽频校验的问题。为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于对直流电压互感器进行宽频校验的系统，其特征在于，所述系统包括：校验电源装置，包括：依次连接并组成电压回路的信号发生单元、功率放大单元和宽频升流器，以及分别并联接入所述电压回路的标准宽频电压互感器和待测直流电压互感器，所述校验电源装置用于通过所述标准宽频电压互感器输出校验电压信号；用于通过所述待测直流电压互感器输出第一电流幅值信息和第一电流相位信息；合并模块，与所述校验电源装置相连接，用于对所述第一电流幅值信息和第一电流相位信息进行合并处理，以获取数字信号；协议转换模块，与所述合并模块相连接，用于将所述数字信号转换为TCP/IP信号；校验模块，分别与所述校验电源装置和协议转换模块相连接，用于根据所述校验电压信号和TCP/IP信号分别获取不同频率范围内电压的比差值和角差值，以对所述待测直流电压互感器进行宽频校验。优选地，其中所述信号发生单元，用于发生频率可调的第一电压信号；所述功率放大单元，用于放大所述第一电压信号，以获取第二电压信号；所述宽频升流器，用于根据所述第二电压信号生成第三电压信号；所述待测直流电压互感器，用于根据所述第三电压信号生成所述第一电流幅值信息和第一电流相位信息；所述标准宽频电压互感器，用于根据所述第三电压信号生成校验电压信号。优选地，其中所述校验模块，包括：同步单元和处理单元，所述同步单元，用于生成同步时钟信号使所述标准宽频电压互感器和所述待测直流电压互感器输出的信号同步；所述处理单元，用于根据所述TCP/IP信号获取第一电流幅值信息和第一电流相位信息，根据所述校验电压信号获取第二电流幅值信息和第二电流相位信息，并将所述第一电流幅值信息和第二电流幅值信息进行比较，以获取不同频率范围内电压的比差值；将所述第一电流相位信息和第二电流相位信息进行比较，以获取不同频率范围内的电压的角差值，根据所述比差值和角差值对所述待测直流电压互感器进行宽频校验。优选地，其中所述处理单元，根据所述比差值和角差值对所述待测直流电压互感器进行宽频校验，包括：根据预设个数的周期内输出的电压的比差值和/或角差值的平均值对所述待测直流电压互感器进行宽频校验。优选地，其中所述宽频升压器，包括：初级线圈、铁芯和次级线圈，其中，初级线圈和/或次级线圈包括：多线并饶的漆包铜线，电流密度为7.5A/mm2。优选地，其中所述系统还包括：存储模块和无线通讯模块；所述存储模块包括：至少一个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM，所述无线通信模块包括：无线局域网通信设备和/或移动通信网络设备，所述无线局域网通信设备包括：蓝牙、ZigBee和Wi-Fi通讯中的至少一个；所述移动通信网络设备包括：2G无线通信芯片、3G无线通信芯片和4G无线通信芯片中的至少一个。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于对待测直流电压互感器直流电压互感器进行宽频校验的方法，其特征在于，所述方法包括：获取标准宽频电压互感器输出的校验电压信号，以及待测直流电压互感器输出的第一电流幅值信息和第一电流相位信息；对所述第一电流幅值信息和第一电流相位信息进行合并处理，以获取数字信号；将所述数字信号转换为TCP/IP信号；根据所述校验电压信号和TCP/IP信号分别获取不同频率范围内电压的比差值和角差值，以对所述待测直流电压互感器进行宽频校验。优选地，其中所述获取标准宽频电压互感器输出的校验电压信号，以及待测直流电压互感器输出的第一电流幅值信息和第一电流相位信息，包括：信号发生单元发生频率可调的第一电压信号；功率放大单元放大所述第一电压信号，以获取第二电压信号；宽频升流器根据所述第二电压信号生成第三电压信号；待测直流电压互感器根据所述第三电压信号生成所述第一电流幅值信息和第一电流相位信息；标准宽频电压互感器根据所述第三电压信号生成校验电压信号。优选地，其中所述根据所述校验电压信号和TCP/IP信号分别获取不同频率范围内电压的比差值和角差值，以对所述待测直流电压互感器进行宽频校验，包括：生成同步时钟信号使所述标准宽频电压互感器和所述待测直流电压互感器输出的信号同步；根据所述TCP/IP信号获取第一电流幅值信息和第一电流相位信息，根据所述校验电压信号获取第二电流幅值信息和第二电流相位信息；将所述第一电流幅值信息和第二电流幅值信息进行比较，以获取不同频率范围内电压的比差值；将所述第一电流相位信息和第二电流相位信息进行比较，以获取不同频率范围内的电压的角差值；以及根据所述比差值和角差值对所述待测直流电压互感器进行宽频校验。优选地，其中所述根据所述比差值和角差值对所述待测直流电压互感器进行宽频校验，包括：根据预设个数的周期内输出的电压的比差值和/或角差值的平均值对所述待测直流电压互感器进行宽频校验。本专利技术提供了一种用于对直流电压互感器进行宽频校验的系统及方法，包括：校验电源装置，用于输出校验电压信号、第一电流幅值信息和第一电流相位信息；合并模块，与所述校验电源装置相连接，用于对所述第一电流幅值信息和第一电流相位信息进行合并处理，以获取数字信号；协议转换模块，与所述合并模块相连接，用于将所述数字信号转换为TCP/IP信号；校验模块，分别与所述校验电源装置和协议转换模块相连接，用于根据所述校验电压信号和TCP/IP信号分别获取不同频率范围内电压的比差值和角差值，以对所述待测直流电压互感器进行宽频校验。本专利技术的用于对待测直流电压互感器进行宽频校验的系统能在50Hz～3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对直流电压互感器进行宽频校验的系统，其特征在于，所述系统包括：校验电源装置，包括：依次连接并组成电压回路的信号发生单元、功率放大单元和宽频升流器，以及分别并联接入所述电压回路的标准宽频电压互感器和待测直流电压互感器，所述校验电源装置用于通过所述标准宽频电压互感器输出校验电压信号；用于通过所述待测直流电压互感器输出第一电流幅值信息和第一电流相位信息；合并模块，与所述校验电源装置相连接，用于对所述第一电流幅值信息和第一电流相位信息进行合并处理，以获取数字信号；协议转换模块，与所述合并模块相连接，用于将所述数字信号转换为TCP/IP信号；校验模块，分别与所述校验电源装置和协议转换模块相连接，用于根据所述校验电压信号和TCP/IP信号分别获取不同频率范围内电压的比差值和角差值，以对所述待测直流电压互感器进行宽频校验。

【技术特征摘要】
1.一种用于对直流电压互感器进行宽频校验的系统，其特征在于，所述系统包括：校验电源装置，包括：依次连接并组成电压回路的信号发生单元、功率放大单元和宽频升流器，以及分别并联接入所述电压回路的标准宽频电压互感器和待测直流电压互感器，所述校验电源装置用于通过所述标准宽频电压互感器输出校验电压信号；用于通过所述待测直流电压互感器输出第一电流幅值信息和第一电流相位信息；合并模块，与所述校验电源装置相连接，用于对所述第一电流幅值信息和第一电流相位信息进行合并处理，以获取数字信号；协议转换模块，与所述合并模块相连接，用于将所述数字信号转换为TCP/IP信号；校验模块，分别与所述校验电源装置和协议转换模块相连接，用于根据所述校验电压信号和TCP/IP信号分别获取不同频率范围内电压的比差值和角差值，以对所述待测直流电压互感器进行宽频校验。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号发生单元，用于发生频率可调的第一电压信号；所述功率放大单元，用于放大所述第一电压信号，以获取第二电压信号；所述宽频升流器，用于根据所述第二电压信号生成第三电压信号；所述待测直流电压互感器，用于根据所述第三电压信号生成所述第一电流幅值信息和第一电流相位信息；所述标准宽频电压互感器，用于根据所述第三电压信号生成校验电压信号。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述校验模块，包括：同步单元和处理单元，所述同步单元，用于生成同步时钟信号使所述标准宽频电压互感器和所述待测直流电压互感器输出的信号同步；所述处理单元，用于根据所述TCP/IP信号获取第一电流幅值信息和第一电流相位信息，根据所述校验电压信号获取第二电流幅值信息和第二电流相位信息，并将所述第一电流幅值信息和第二电流幅值信息进行比较，以获取不同频率范围内电压的比差值；将所述第一电流相位信息和第二电流相位信息进行比较，以获取不同频率范围内的电压的角差值，根据所述比差值和角差值对所述待测直流电压互感器进行宽频校验。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述处理单元，根据所述比差值和角差值对所述待测直流电压互感器进行宽频校验，包括：根据预设个数的周期内输出的电压的比差值和/或角差值的平均值对所述待测直流电压互感器进行宽频校验。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述宽频升压器，包括：初级线圈、铁芯和次级线圈，其中，初级线圈和/或次级线圈包括：多线并饶的漆包铜线，电流密度为7.5A/mm2。6.根据权利要求1所述的系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李登云，李鹤，聂琪，岳长喜，汪本进，余佶成，朱凯，熊魁，李智成，刘洋，刘鹍，艾兵，王睿晗，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国网四川省电力公司，国网四川省电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42