一种直流分压器阶跃响应测试方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种直流分压器阶跃响应测试方法及系统，包括：施加阶跃电压信号后，通过直流电子式互感器测试仪采集标准电压分压器输出的标准电压信号，直流电压互感器输出的二次电压信号，以及，二次电压信号的衰减时间常数；在标准电压信号和二次电压信号趋稳后，计算采集的二次电压信号和标准电压信号的误差值；采用误差值修正采集的二次电压信号的阶跃响应初值和采集的衰减时间常数，得到二次电压信号的阶跃响应初值的真值和衰减时间常数的真值；基于二次电压信号的阶跃响应初值的真值和衰减时间常数的真值，通过直流分压器的阶跃响应方程，计算得到不同时刻的二次电压信号的跃响应值的真值。本发明专利技术可以对直流分压器的阶跃过程进行精确测试。程进行精确测试。程进行精确测试。

【技术实现步骤摘要】
一种直流分压器阶跃响应测试方法及系统


[0001]本专利技术涉及直流输电测试
，尤其涉及一种直流分压器阶跃响应测试方法及系统。

技术介绍

[0002]以正负800kV的直流电压互感器为例，直流电压互感器为模拟量输出本质就是一个直流分压器，模拟量额定输出为69.5V。其高压臂的电阻电容为确定值，低压臂与二次信号系统的阻容回路共同构成阻容回路完成直流分压。二次回路由预平衡回路以及二次分压回路组成。
[0003]现有的直流分压器的阶跃响应测试基本都是由雷电电压冲击的方式在直流分压器阻容二次分压的隔离放大电路后端进行测试。但直流电压互感器在现场运行过程中多次出现由于电压突变导致直流分压器输出的69.5V电压出现阶跃响应尖峰过冲而损坏直流分压器的稳压管，导致直流分压器输出故障引起直流控制保护系统动作闭锁直流输出的事故。
[0004]雷电电压发生器产生雷电冲击电压施加给直流分压器经直流分压器、预平衡板以及二次分压板后输出5V左右的小电压信号。
[0005]但是雷电冲击试验是一个开环试验，雷电电压不是一个理想阶跃信号没有稳定电压点无法进行精确的阶跃响应测试。仅能依靠事后录波来分析直流分压器的上升时间。雷电冲击试验无法测试直流分压器的阶跃响应过程的二次输出电压信号的直流电压过冲的瞬时值，从而不能进行直流分压器阶跃响应的准确测试，导致无法有效防止分压器低压臂中稳压管损坏。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供一种直流分压器阶跃响应测试方法及系统，以解决现有技术不能进行直流分压器阶跃响应的准确测试的问题。
[0007]第一方面，提供一种直流分压器阶跃响应测试方法，包括：
[0008]搭建直流分压器阶跃响应测试回路，其中，所述直流分压器阶跃响应测试回路包括：阶跃电压发生器、标准电压分压器、直流电压互感器和直流电子式互感器测试仪，所述阶跃电压发生器的输出端分别连接所述标准电压分压器和所述直流电压互感器的输入端，所述直流电子式互感器测试仪的输入端分别连接所述标准电压分压器和所述直流电压互感器的输出端；
[0009]通过所述阶跃电压发生器施加阶跃电压信号后，通过所述直流电子式互感器测试仪采集所述标准电压分压器输出的标准电压信号，所述直流电压互感器输出的二次电压信号，以及，所述二次电压信号的衰减时间常数；
[0010]当所述二次电压信号满足突变量启动条件后，在所述标准电压信号和所述二次电压信号趋稳后，计算采集的所述二次电压信号和所述标准电压信号的误差值；
[0011]采用所述误差值修正采集的所述二次电压信号的阶跃响应初值和采集的所述衰减时间常数，得到所述二次电压信号的阶跃响应初值的真值和所述衰减时间常数的真值；
[0012]基于所述二次电压信号的阶跃响应初值的真值和所述衰减时间常数的真值，通过直流分压器的阶跃响应方程，计算得到不同时刻的二次电压信号的跃响应值的真值。
[0013]第二方面，提供一种直流分压器阶跃响应测试系统，包括：
[0014]回路搭建模块，用于搭建直流分压器阶跃响应测试回路，其中，所述直流分压器阶跃响应测试回路包括：阶跃电压发生器、标准电压分压器、直流电压互感器和直流电子式互感器测试仪，所述阶跃电压发生器的输出端分别连接所述标准电压分压器和所述直流电压互感器的输入端，所述直流电子式互感器测试仪的输入端分别连接所述标准电压分压器和所述直流电压互感器的输出端；
[0015]采集模块，用于通过所述阶跃电压发生器施加阶跃电压信号后，通过所述直流电子式互感器测试仪采集所述标准电压分压器输出的标准电压信号，所述直流电压互感器输出的二次电压信号，以及，所述二次电压信号的衰减时间常数；
[0016]第一计算模块，用于当所述二次电压信号满足突变量启动条件后，在所述标准电压信号和所述二次电压信号趋稳后，计算采集的所述二次电压信号和所述标准电压信号的误差值；
[0017]修正模块，用于采用所述误差值修正采集的所述二次电压信号的阶跃响应初值和采集的所述衰减时间常数，得到所述二次电压信号的阶跃响应初值的真值和所述衰减时间常数的真值；
[0018]第二计算模块，基于所述二次电压信号的阶跃响应初值的真值和所述衰减时间常数的真值，通过直流分压器的阶跃响应方程，计算得到不同时刻的二次电压信号的跃响应值的真值。
[0019]这样，本专利技术实施例，可以对直流分压器的阶跃过程进行精确测试，提高直流分压器在直流电压阶跃过程中的安全性。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本专利技术实施例的直流分压器阶跃响应测试方法的流程图；
[0022]图2是本专利技术实施例的直流分压器阶跃响应测试回路的结构图；
[0023]图3是本专利技术实施例的直流电子式互感器测试仪采样信号调理回路图；
[0024]图4是本专利技术实施例的直流分压器测试过程的等效回路示意图；
[0025]图5是本专利技术实施例的直流分压器阶跃响应测试系统的结构框图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发
明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]本专利技术实施例公开了一种直流分压器阶跃响应测试方法。如图1所示，本专利技术实施例的方法包括如下的步骤：
[0028]步骤S101：搭建直流分压器阶跃响应测试回路。
[0029]其中，如图2所示，直流分压器阶跃响应测试回路包括：阶跃电压发生器、标准电压分压器、直流电压互感器和直流电子式互感器测试仪，阶跃电压发生器的输出端分别连接标准电压分压器和直流电压互感器的输入端，直流电子式互感器测试仪的输入端分别连接标准电压分压器和直流电压互感器的输出端。
[0030]具体的，直流电压互感器包括：依次连接的直流电压分压器、预平衡板和二次分压板，则阶跃电压发生器的输出端连接直流电压分压器的输入端，直流电子式互感器测试仪的输入端连接二次分压板的输出端。
[0031]在一具体的实施例中，阶跃电压发生器可发出10kV的直流阶跃电压信号，标准分压器采用纯电阻分压将10kV电压分为直流电子式互感器测试仪可采样的小电压，分压比为10000/5。在直流电压互感器后接入直流电子式互感器测试仪。直流电子式互感器测试仪内部的采样调理回路如图3所示，使得整个测试回路的输入阻抗固定为R
eqm
＝R
A
+R
B
。采样调理回路的低通滤波回路由电阻R1和电容C1并联构成，其设计参数按照测试仪的暂态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流分压器阶跃响应测试方法，其特征在于，包括：搭建直流分压器阶跃响应测试回路，其中，所述直流分压器阶跃响应测试回路包括：阶跃电压发生器、标准电压分压器、直流电压互感器和直流电子式互感器测试仪，所述阶跃电压发生器的输出端分别连接所述标准电压分压器和所述直流电压互感器的输入端，所述直流电子式互感器测试仪的输入端分别连接所述标准电压分压器和所述直流电压互感器的输出端；通过所述阶跃电压发生器施加阶跃电压信号后，通过所述直流电子式互感器测试仪采集所述标准电压分压器输出的标准电压信号，所述直流电压互感器输出的二次电压信号，以及，所述二次电压信号的衰减时间常数；当所述二次电压信号满足突变量启动条件后，在所述标准电压信号和所述二次电压信号趋稳后，计算采集的所述二次电压信号和所述标准电压信号的误差值；采用所述误差值修正采集的所述二次电压信号的阶跃响应初值和采集的所述衰减时间常数，得到所述二次电压信号的阶跃响应初值的真值和所述衰减时间常数的真值；基于所述二次电压信号的阶跃响应初值的真值和所述衰减时间常数的真值，通过直流分压器的阶跃响应方程，计算得到不同时刻的二次电压信号的跃响应值的真值。2.根据权利要求1所述的直流分压器阶跃响应测试方法，其特征在于，所述直流电压互感器包括：依次连接的直流电压分压器、预平衡板和二次分压板，所述直流电压分压器的低压臂、所述预平衡板和所述二次分压板组成二次回路。3.根据权利要求2所述的直流分压器阶跃响应测试方法，其特征在于，所述误差值的计算式为：U
σ
＝U
2s
‑
U2；其中，U
2s
表示所述二次电压信号的稳态直流电压值，U2表示所述标准电压信号的稳态直流电压值。4.根据权利要求2所述的直流分压器阶跃响应测试方法，其特征在于，所述二次电压信号的阶跃响应初值的真值的计算式为：U
2r
(0)＝U
2m
(0)
‑
U
σ
；其中，U
2r
(0)表示所述二次电压信号的阶跃响应初值的真值，U
2m
(0)表示采集的所述二次电压信号的阶跃响应初值，U
σ
表示所述误差值。5.根据权利要求2所述的直流分压器阶跃响应测试方法，其特征在于，所述衰减时间常数的真值的计算式为：τ＝(1
‑
ε)τ
m
；其中，τ表示所述衰减时间常数的真值，τ
m
表示采集的所述衰减时间常数，ε表示通过所述误差值计算得到的电阻的修正系数。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴斌，耿祥瑞，刘若鹏，宋海龙，汤汉松，史磊，徐辉，窦俊廷，谢伟锋，王海峰，周文，刘舒杨，张立明，宁复茂，
申请(专利权)人：国网宁夏电力有限公司超高压公司江苏凌创电气自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：