本申请提供了一种直流电流测量装置和方法。由于直流电流使得两个互感器达到磁饱和状态，并且辅助电压模块通过向连接模块施加正负周期变化的交流电压，在正周期内使第一互感器去磁、第二互感器助磁，在负周期内使得第一互感器助磁、第二互感器去磁，所以两个互感器交替解除磁饱和；又由于连接模块将两个互感器上的较大的二次电流作为该直流电流测量装置的测量结果，所以输出的测量结果与一次线路上的直流电流之比等于两个互感器的一次绕组与二次绕组的匝数比，即该直流电流测量装置实现了对一次线路上直流电流的测量；该直流电流测量装置仅基于两个互感器以及连接模块、辅助电压模块，所以该直流电流测量装置的测量成本降低。低。低。
【技术实现步骤摘要】
一种直流电流测量装置和方法
[0001]本专利技术涉及电力电子
，特别是涉及一种直流电流测量装置和方法。
技术介绍
[0002]目前，直流传输通常由直流输电系统实现；而在直流输电系统中，通常会在重要位置设置有直流电流互感器，以对重要位置的直流电流进行监控，为直流输电系统的安全、稳定运行提供控制信号。
[0003]在现有技术中，直流电流互感器可分为：零磁通式直流电流互感器、光纤式直流电流互感器、霍尔电流传感器和光电式直流互感器，根据其结构和工作原理的不同，可以实现对不同位置的直流电流的测量。
[0004]不过，上述直流电流互感器对直流电流进行测量的成本较高，是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种直流电流测量装置和方法，以降低对直流电流进行测量的成本。
[0006]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0007]本申请一方面提供一种直流电流测量装置，包括：连接支路、辅助电压模块以及参数相同、极性相反的第一互感器和第二互感器；其中：
[0008]两个互感器的一次绕组用于采样一次线路上的直流电流；所述直流电流使得两个所述互感器达到磁饱和状态；
[0009]所述连接模块用于建立两个互感器的二次绕组的第一端之间的连接以及第二端之间的连接，并且将两个互感器上的较大的二次电流作为所述直流电流测量装置的测量结果；
[0010]所述辅助电压模块用于向所述连接模块施加正负周期变化的交流电压，在正周期内使所述第一互感器去磁、所述第二互感器助磁，在负周期内使得所述第一互感器助磁、所述第二互感器去磁。
[0011]可选的，所述连接模块，包括：第一单向导通支路、第二单向导通支路、第三单向导通支路和辅助电阻，以及，测量电阻或者电流传感器；其中：
[0012]所述第一单向导通支路的输入端连接于所述第一互感器的二次绕组的第二端，所述第一单向导通支路的输出端连接于所述第二互感器的二次绕组的第二端；
[0013]所述第二单向导通支路的输入端连接于所述第一互感器的二次绕组的第一端，所述第一单向导通支路的输出端连接于所述第二互感器的二次绕组的第一端；
[0014]所述第一单向导通支路的一内部连接点和所述第二单向导通支路的一内部连接点分别与所述辅助电压模块的两极相连；
[0015]所述第三单向导通支路的输入端与所述第二互感器的二次绕组的第二端相连，所
述第三单向导通支路的输出端通过所述测量电阻或者所述电流传感器，与所述第一互感器的二次绕组的第二端相连；
[0016]所述辅助电阻并联于所述第二单向导通支路的两端之间；
[0017]所述测量电阻用于将两个互感器上的较大的二次电流转换为自身的两端电压，并将其作为所述直流电流测量装置的测量结果；
[0018]所述电流传感器用于测量两个互感器上的较大的二次电流，并将自身的测量结果作为所述直流电流测量装置的测量结果。
[0019]可选的，所述第一单向导通支路和所述第二单向导通支路，均包括：至少两个第一二极管；在所述第一单向导通支路和所述第二单向导通支路中：
[0020]全部所述第一二极管首尾相连，形成的连接支路的正极作为相应单向导通支路的输入端、负极作为相应单向导通支路的输出端；
[0021]任意两个相邻的所述第一二极管的连接点作为相应单向导通支路的一内部连接点。
[0022]可选的，所述第三单向导通支路，包括：至少一个第二二极管；其中：
[0023]若所述第二二极管的个数大于1，则全部所述第二二极管首尾相连，形成的连接支路的正极作为所述第三单向导通支路的输入端、负极作为所述第三单向导通支路的输出端。
[0024]可选的，所述交流周期电压为正弦交流信号。
[0025]可选的，所述辅助电压模块，包括：辅控电路、切换开关以及具有多抽头的辅助绕组的隔离变压器；其中：
[0026]所述辅助电压模块的一端与所述隔离变压器的一端相连，所述辅助电压模块的另一端与所述切换开关第一端相连，所述隔离变压器的一次绕组接收工频电压；
[0027]所述辅控电路的输出端与所述切换开关的控制端相连，用于控制所述切换开关的第二端与隔离变压器的辅助绕组的初始抽头相连，以输出所述交流电压，并且还根据所述测量结果，控制所述切换开关的第二端与所述隔离变压器的辅助绕组的相应抽头相连，以调整所述交流电压的幅值。。
[0028]本申请另一方面提供一种直流电流测量方法，其特征在于，应用于控制器，用于控制如本申请上一方面任一项所述的直流电流测量装置；所述直流电流测量方法，包括：
[0029]控制所述直流电流测量装置中的辅助电压模块输出预设幅值的正负周期变化的交流电压；
[0030]根据所述直流电流测量装置输出的测量结果，计算得到一次线路上的直流电流。
[0031]可选的，若所述直流电流测量装置中的连接支路，包括测量电阻，则所述根据所述直流电流测量装置输出的测量结果，计算得到一次线路上的直流电流的步骤，包括：
[0032]根据所述测量结果和所述测量电阻的阻值，计算出流过所述测量电阻的电流；
[0033]根据互感器的一次绕组与二次绕组的匝数比以及流过所述测量电阻的电流，计算出一次线路上的直流电流。
[0034]可选的，若所述连接支路，包括电流传感器，则所述根据所述直流电流测量装置输出的测量结果，计算得到一次线路上的直流电流的步骤，包括：
[0035]根据所述测量结果以及互感器的一次绕组与二次绕组的匝数比，计算出所述直流
电流。
[0036]可选的，在所述根据所述直流电流测量装置输出的测量结果，计算得到一次线路上的直流电流的步骤之后，还包括：
[0037]根据所述测量结果，控制所述辅助电压模块调整所述交流电压的幅值。
[0038]可选的，所述根据所述测量结果，控制所述辅助电压模块调整所述交流电压的幅值的步骤，包括：
[0039]若测量结果在多个预设范围中的一个预设范围内，则将所述交流周期电压的幅值调控为对应电压值。
[0040]由上述技术方案可知，本专利技术提供了一种直流电流测量装置，包括：连接模块、辅助电压模块以及参数相同、极性相反的第一互感器和第二互感器。两个互感器的一次绕组采样一次线路上的直流电流，由于直流电流使得两个互感器达到磁饱和状态，并且辅助电压模块通过向连接模块施加正负周期变化的交流电压，在正周期内使第一互感器去磁、第二互感器助磁，在负周期内使得第一互感器助磁、第二互感器去磁，所以两个互感器交替解除磁饱和；又由于连接模块将两个互感器上的较大的二次电流作为该直流电流测量装置的测量结果，所以输出的测量结果与一次线路上的直流电流之比等于两个互感器的一次绕组与二次绕组的匝数比，即该直流电流测量装置实现了对一次线路上直流电流的测量；该直流电流测量装置仅基于参数一致、极性相反的两个磁饱和互感器以及连接模块、辅助电压模块，所以该直流电流测量装本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种直流电流测量装置，其特征在于，包括：连接支路、辅助电压模块以及参数相同、极性相反的第一互感器和第二互感器；其中：两个互感器的一次绕组用于采样一次线路上的直流电流；所述直流电流使得两个所述互感器达到磁饱和状态；所述连接模块用于建立两个互感器的二次绕组的第一端之间的连接以及第二端之间的连接，并且将两个互感器上的较大的二次电流作为所述直流电流测量装置的测量结果；所述辅助电压模块用于向所述连接模块施加正负周期变化的交流电压，在正周期内使所述第一互感器去磁、所述第二互感器助磁，在负周期内使得所述第一互感器助磁、所述第二互感器去磁。2.根据权利要求1所述的直流电流测量装置，其特征在于，所述连接模块，包括：第一单向导通支路、第二单向导通支路、第三单向导通支路和辅助电阻，以及，测量电阻或者电流传感器；其中：所述第一单向导通支路的输入端连接于所述第一互感器的二次绕组的第二端，所述第一单向导通支路的输出端连接于所述第二互感器的二次绕组的第二端；所述第二单向导通支路的输入端连接于所述第一互感器的二次绕组的第一端，所述第一单向导通支路的输出端连接于所述第二互感器的二次绕组的第一端；所述第一单向导通支路的一内部连接点和所述第二单向导通支路的一内部连接点分别与所述辅助电压模块的两极相连；所述第三单向导通支路的输入端与所述第二互感器的二次绕组的第二端相连，所述第三单向导通支路的输出端通过所述测量电阻或者所述电流传感器，与所述第一互感器的二次绕组的第二端相连；所述辅助电阻并联于所述第二单向导通支路的两端之间；所述测量电阻用于将两个互感器上的较大的二次电流转换为自身的两端电压，并将其作为所述直流电流测量装置的测量结果；所述电流传感器用于测量两个互感器上的较大的二次电流，并将自身的测量结果作为所述直流电流测量装置的测量结果。3.根据权利要求2所述的直流电流测量装置，其特征在于，所述第一单向导通支路和所述第二单向导通支路，均包括：至少两个第一二极管；在所述第一单向导通支路和所述第二单向导通支路中：全部所述第一二极管首尾相连，形成的连接支路的正极作为相应单向导通支路的输入端、负极作为相应单向导通支路的输出端；任意两个相邻的所述第一二极管的连接点作为相应单向导通支路的一内部连接点。4.根据权利要求2所述的直流电流测量装置，其特征在于，所述第三单向导通支路，包括：至少一个第二二极管；其中：若所述第二二极管的个数大于1，则全部所述第二二极管首尾相连，形成的连接支路的正极作为所述第三单向导通支路的输入端、负极作为所述第三单向...
【专利技术属性】
技术研发人员：张振兴，曾林翠，雷鹏，侯彦杰，李亮亮，贾乐，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。