补偿电流互感器二次电流幅值和相位误差的方法技术

本发明专利技术涉及一种补偿电流互感器二次电流幅值误差的方法，该方法的步骤如下：ａ．由电流互感器的等效电路图得出电流互感器传递所产生的幅值误差，μ↓［ｄ］≈μ↓［ｉ］＋ｋＩ↓［２］；ｂ．利用试验数据求出Ａ、Ｂ值，Ａ＝４．８３，Ｂ＝５１．６６，得出电流互感器幅值误差补偿模型；ｃ．利用电流互感器幅值误差动态补偿电流互感器二次测量电流的幅值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电学领域，尤其涉及电力输变电系统利用电流互感器二次测量电流补偿其传递误差的方法。
技术介绍
随着输电线路的电压等级越来越高，线路传输的功率也越来越大，对变电站的测控装置的电流和功率的测量精度提出了更高的要求，尤其是小电流下的电流和功率的测量精度已经是衡量高电压等级的测控装置(RTU)的一个重要的指标。目前大部分的测控装置只能在额定电流的附近下电流和功率才具有较高测量精度，小电流下的电流和功率的测量精度不能满足国标的要求。
技术实现思路
本专利技术的任务是，通过利用电流互感器二次测量电流动态补偿其传递产生的相位、幅值误差，使电流和功率在全范围内具有很高的测量精度，满足高精度的电流和功率的测量要求。为达到上述专利技术目的，本专利技术的技术方案在于1、一种补偿电流互感器二次电流幅值误差的方法，该方法的步骤如下a.由电流互感器的等效电路图得出电流互感器传递所产生的幅值误差f≈ILN1I1N1sin(α+β)≈BLAVI1N1μsin(α+β)]]>≈(Z+Z2)LAV4.44N22FSμsin(α+β)]]>≈1A+BI2]]> 式中A=4.44N22FSμi(Z+Z2)LAVsin(α+β)]]>B=4.44N22FSk(Z+Z2)LAVsin(α+&;beta;)]]>μd≈μi+k I2b.利用试验数据求出A、B值，A＝4.83，B＝51.66，得出电流互感器幅值误差补偿模型f≈14.83+51.66I2]]>c.利用电流互感器幅值误差动态补偿电流互感器二次测量电流的幅值。本专利技术的另一技术方案是一种动态补偿电流互感器二次电流幅值误差的方法，该方法的步骤如下a.由电流互感器的等效电路图得出电流互感器传递所产生的相位误差δ≈ILN1I1N1cos(α+β)≈BLAVI1N1μcos(α+β)]]>≈(Z+Z2)LAV4.44N22FSμcos(α+β)]]>≈1C+DI2]]>式中C=4.44N22FSμi(Z+Z2)LAVcos(α+β)]]>D=4.44N22FSk(Z+Z2)LAVcos(α+β)]]>μd≈μi+k I2 b.利用试验数据求出C、D值，C＝1.06，D＝1.79，得出电流互感器相位误差补偿模型δ≈11.06+1.79I2]]>c.利用电流互感器相位误差动态补偿电流互感器二次测量电流的相位。本专利技术利用电流互感器二次测量电流动态补偿电流互感器传递产生的幅值和相位误差，使电流和功率在全范围内具有了很高的测量精度，能够满足高精度的电流和功率的测量要求。附图说明图1为电流互感器的等效电路图；图2为磁材料的磁化曲线；图3为没有相位补偿和相位补偿后的电流幅值测量误差曲线；图4为没有相位补偿和相位补偿后的有功功率测量误差曲线。具体实施例方式第一，由电流互感器的等效电路图可知电流互感器传递所产生的幅值、相位误差如下f≈ILN1I1N1sin(α+β)≈BLAVI1N1μsin(α+β)]]>≈(Z+Z2)LAV4.44N22FSμsin(α+β)---(1)]]>δ≈ILN1I1N1cos(α+β)≈BLAVI1N1μcos(α+β)]]>≈(Z+Z2)LAV4.44N22FSμcos(α+β)---(2)]]> 误差函数中参数说明LAV为平均磁路长度，F为频率，S为磁路的横截面积，N2为二次线圈的匝数，Z为二次负载，Z2为电流互感器的等效二次阻抗，α为E2超前 的角度，β为励磁电流与主磁通的角度(铁心损耗角)。由误差函数可知电流互感器传递的产生的幅值和相位误差与电流互感器的二次负载和磁导率有关，在磁导率一定的情况下，其传递所产生的幅值和相位误差随着二次负载的增加而增大，在二次幅值一定的情况下，其误差主要由电流互感器的磁导率决定，且磁导率减少时，幅值和相位的误差增加，并且相位的误差比幅值的误差更大。从上面分析可知铁心材料在磁化没有饱和以前，μd随着励磁电流Iμ的增加而增大，随着励磁电流Iμ的减少而减少。第二，动态补偿电流互感器传递产生的幅值和相位误差的模型由(1)式、(2)式和电流互感器的磁化曲线可知，随着一次电流的减少，电流互感器传递的幅值和相位误差增大，要想在全范围内具有高精度的测量，必须修正电流互感器磁导率引起的幅值和相位的误差，μd与iμ不是直线关系，对于测量TA只有保证电流互感器饱和以前测量精度，假设μd≈μi+k1Iμ(3)励磁电流Iμ的大小由E2幅值决定，而幅值E2与I2成正比，所以(3)式可以变为μd≈μi+k I2(4)由(1)、(2)、(4)式可得幅值误差f≈1A+BI2---(5)]]> 式中A=4.44N22FSμi(Z+Z2)LAVsin(α+β)]]>B=4.44N22FSk(Z+Z2)LAVsin(α+β)]]>相位误差δ≈1C+DI2---(6)]]>式中C=4.44N22FSμi(Z+Z2)LAVcos(α+β)]]>D=4.44N22FSk(Z+Z2)LAVcos(α+β)]]>对于给定的电流互感器传递回路，误差函数中的LAV、F、S、N2、Z、Z2、α为常数，β为励磁电流与主磁通的角度，它与励磁电流的大小有关，但是它的变化不大，可以认为是一个常数，这样电流互感器传递的幅值、相位误差函数中的A、B、C、D为常数，可以根据电流互感器二次测量电流的大小，动态地补偿其传递带来的幅值、相位误差。第三、工程应用(5)式描述了电流互感器传递产生幅值的相对误差与测量电流、磁导率的关系，(6)式描述了电流互感器传递产生的相位的绝对误差与测量电流、磁导率的关系，由于测量A、B、C、D很困难的，所以利用试验数据求本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种补偿电流互感器二次电流幅值误差的方法，其特征在于，该方法的步骤如下：ａ．由电流互感器的等效电路图得出电流互感器传递所产生的幅值误差：ｆ≈Ｉ↓［Ｌ］Ｎ↓［１］／Ｉ↓［１］Ｎ↓［１］ｓｉｎ（α＋β）≈ＢＬ↓［ＡＶ］／Ｉ↓［１ ］Ｎ↓［１］μｓｉｎ（α＋β）≈（Ｚ＋Ｚ↓［２］）Ｌ↓［ＡＶ］／４．４４Ｎ↓［２］↑［２］ＦＳμｓｉｎ（α＋β）≈＊＊＊式中：Ａ＝４．４４Ｎ↓［２］↑［２］ＦＳμ↓［ｉ］／（Ｚ＋Ｚ↓［２］）Ｌ↓［ＡＶ］ｓｉｎ（α＋β）Ｂ＝４ ．４４Ｎ↓［２］↑［２］ＦＳｋ／（Ｚ＋Ｚ↓［２］）Ｌ↓［ＡＶ］ｓｉｎ（α＋β）μ↓［ｄ］≈μ↓［ｉ］＋ｋＩ↓［２］ｂ．利用试验数据求出Ａ、Ｂ值，Ａ＝４．８３，Ｂ＝５１．６６，得出电流互感器幅值误差补偿模型：＊＊＊ ｃ．利用电流互感器幅值误差动态补偿电流互感器二次测量电流的幅值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨恢宏，张克元，张项安，徐艳艳，李瑞生，樊占峰，吴双惠，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，许继电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]