一种标准电压互感器误差补偿方法技术

本发明专利技术提供了标准电压互感器技术领域的一种标准电压互感器误差补偿方法，包括：步骤S10、将误差值存储至误差表；步骤S20、输入电压经移相电路分离出同相分量信号和正交分量信号；步骤S30、输入电流输入双通道AD信号采集模块；步骤S40、单片机通过双通道AD信号采集模块得到电压值和电流值，进而获取误差系数生成数模转换芯片的数字控制量；步骤S50、加法电路把误差信号同相分量和正交分量合成为误差电压信号；步骤S60、误差电压信号经第二双级隔离电压互感器输出，生成浮地误差补偿信号。本发明专利技术的优点在于：实现了可根据电压互感器的误差，生成相对应电压互感器误差的浮地信号，可用于对电压互感器的输出进行补偿，极大地提升电压互感器的准确度等级。互感器的准确度等级。互感器的准确度等级。

【技术实现步骤摘要】
一种标准电压互感器误差补偿方法


[0001]本专利技术涉及标准电压互感器
，特别指一种标准电压互感器误差补偿方法。

技术介绍

[0002]电压互感器和变压器类似，用于变换线路上的电压。但是变压器变换电压的目的是输送电能，而电压互感器变换电压的目的是用来测量线路的电压。
[0003]由于电磁式电压互感器存在励磁电流，且一次绕组存在电阻和漏抗，从而励磁电流在阻抗上产生了电压降，因而不可避免的导致电压互感器存在空载误差；又因为，当二次绕组接有负荷时，二次绕组中产生负载电流，为了保持磁通不变，一次绕组中也将增加一个负载电流分量，且由于二次绕组同样存在电阻和漏抗，所以负载电流同样的在一、二次绕组的内阻抗上产生电压降，从而形成了电压互感器的负载误差。
[0004]电压互感器误差，又称为电压互感器比例误差，包括比值差和相位差，其中比值差又称为比差，是由于实际电压比与额定电压比不相等造成的，一般用百分数(％)表示；而相位差又称为角差，是指一次电压与二次电压相量的相位差，一般用分(
′
)或厘弧(crad)表示。电压互感器的误差可用复数ε＝f+jδ表示，其中，f称为比差，δ称为角差。
[0005]由于电磁式电压互感器的铁芯的励磁电流存在非线性，10kV以上单级电压互感器的误差通常难以突破0.01级～0.02级，传统上可通过双级结构补偿法进一步降低电压互感器的非线性误差，但在高电压等级的互感器中，绝缘、屏蔽结构等都带来挑战。而且，对于同一电压等级的互感器，也将不可避免的带来体积和重量的增加，同时提高了经济成本。
[0006]因此，如可提供一种标准电压互感器误差补偿方法，实现在不改变原有电压互感器结构的基础上，有效提升电压互感器的准确度等级，将极大地满足用户对于标准电压互感器的准确度要求。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种标准电压互感器误差补偿方法，实现提升电压互感器的准确度等级。
[0008]本专利技术提供了一种标准电压互感器误差补偿方法，包括如下步骤：
[0009]步骤S10、通过RS232接口或显示屏向单片机输入标准电压互感器在不同工作电压和不同负载电流下的误差值，单片机将接收的所述误差值存储至存储模块中的误差表内；
[0010]步骤S20、输入电压通过第一双级隔离电压互感器和滤波放大电路后，输入到双通道AD信号采集模块，同时经移相电路分离出同相分量信号和正交分量信号，作为误差信号的同相分量和正交分量的参考基准信号；
[0011]步骤S30、输入电流通过采样电阻和滤波电路后，输入到双通道AD信号采集模块；
[0012]步骤S40、单片机通过双通道AD信号采集模块得到电压值和电流值，基于所述电压值和电流值获取误差系数，并生成第一数模转换芯片和第二数模转换芯片的数字控制量，
用于控制误差信号的同相分量和正交分量的大小；
[0013]步骤S50、加法电路把第一数模转换芯片输出的误差信号同相分量和第二数模转换芯片输出的误差信号正交分量，合成为一路误差电压信号；
[0014]步骤S60、加法电路输出的所述误差电压信号经滤波电路、放大电路和第二双级隔离电压互感器输出后，生成与输入电压、输入电流相对应的浮地误差补偿信号。
[0015]进一步地，所述步骤S40中，所述误差系数包括幅值系数以及相位系数。
[0016]进一步地，所述步骤S40中，所述基于所述电压值和电流值获取误差系数具体为：
[0017]分别将所述电压值和电流值比对存储模块中预设的误差表，基于所述误差表查找对应的误差值。
[0018]进一步地，所述步骤S40中，所述基于所述电压值和电流值获取误差系数具体为：
[0019]将所述电压值和电流值输入预设的误差函数解析式计算误差值。
[0020]进一步地，所述步骤S40中，所述基于所述电压值和电流值获取误差系数具体为：
[0021]将所述电压值和电流值输入预设的励磁电流函数解析式计算误差解析式后，再得到相应的误差值。
[0022]本专利技术的优点在于：
[0023]由于每个标准电压互感器出厂时的误差曲线是基本确定的参数，而且相对比较稳定，误差值主要与当前工作电压和负载电流有关。因此，通过设置存储模块存储标准电压互感器的误差表或误差函数解析式，单片机实时分别采集电压输入通道中电压互感器的二次电压信号和电流输入通道中电压互感器的负载电流信号，根据当前工作电压和负载电流，可得到对应的误差系数，基于误差系数生成对应的电压互感器误差信号，并通过误差电压信号隔离模块输出对应的浮地误差补偿电压信号，即可根据电压互感器的误差值生成对应的电压互感器误差浮地信号，以对电压互感器的输出进行补偿，实现了在不改变电压互感器原有结构的基础上，极大地提升了电压互感器的准确度等级。
附图说明
[0024]下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0025]图1是本专利技术一种标准电压互感器误差补偿装置的电路原理框图。
[0026]图2是本专利技术一种标准电压互感器误差补偿装置的电路示意图。
[0027]图3是本专利技术一种标准电压互感器误差补偿方法的流程图。
[0028]图4是本专利技术存储误差系数的流程示意图。
[0029]图5是本专利技术读取误差系数的流程示意图。
[0030]图6是本专利技术使用状态的接线示意图。
[0031]标记说明：
[0032]100
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一种标准电压互感器误差补偿装置，1
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电压输入通道，2
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电流输入通道，3
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MCU控制模块，4
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移相电路，5
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第一数模转换芯片，6
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第二数模转换芯片，7
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加法电路，8
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误差电压信号隔离模块，9
‑
显示屏，10
‑
电源模块，11
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第一双级隔离电压互感器，12
‑
滤波放大电路，21
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采样电阻，22
‑
第一滤波电路，31
‑
单片机，32
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双通道AD信号采集模块，33
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存储模块，34
‑
RS232接口，81
‑
第二滤波电路，82
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放大电路，83
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第二双级隔离电压互感器。
具体实施方式
[0033]本申请实施例中的技术方案，总体思路如下：设置存储模块33存储标准单级电压互感器的误差表，分别比较单片机31实时采集的电压信号和电流信号与预设值的误差值，利用误差值和误差表查询对应的误差系数，基于误差系数生成对应的电压互感器误差浮地信号，最后基于电压互感器误差浮地信号输出对应的补偿误差电压信号，，进而对标准单级电压互感器的输出进行补偿，实现在不改变电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种标准电压互感器误差补偿方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S10、通过RS232接口或显示屏向单片机输入标准电压互感器在不同工作电压和不同负载电流下的误差值，单片机将接收的所述误差值存储至存储模块中的误差表内；步骤S20、输入电压通过第一双级隔离电压互感器和滤波放大电路后，输入到双通道AD信号采集模块，同时经移相电路分离出同相分量信号和正交分量信号，作为误差信号的同相分量和正交分量的参考基准信号；步骤S30、输入电流通过采样电阻和滤波电路后，输入到双通道AD信号采集模块；步骤S40、单片机通过双通道AD信号采集模块得到电压值和电流值，基于所述电压值和电流值获取误差系数，并生成第一数模转换芯片和第二数模转换芯片的数字控制量，用于控制误差信号的同相分量和正交分量的大小；步骤S50、加法电路把第一数模转换芯片输出的误差信号同相分量和第二数模转换芯片输出的误差信号正交分量，合成为一路误差电压信号；步骤S60、加法电路输出的所述误差电压信号经...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵海明，张煌辉，王家福，李传生，赵伟，张亚军，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：