一种交直流共存环境下电流互感器量值溯源系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种交直流共存环境下电流互感器量值溯源系统及方法，系统包括：信号源处理模块、切换开关模块、信号处理模块和误差确定模块；其中，信号源处理模块用于产生含有直流分量的一次交流电流信号；切换开关模块用于为标准互感器和被测互感器的一次绕组施加一次交流电流信号；信号处理模块，用于对二次绕组输出的第二交流电流信号进行信号处理，得到标准数字采样信号和被测数字采样信号，并输出至误差确定模块；误差确定模块用于生成误差信号，确定被测电流互感器的测量误差。实施本发明专利技术，能够进行校正并克服系统误差，大大提高了测量误差的精度。了测量误差的精度。了测量误差的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种交直流共存环境下电流互感器量值溯源系统及方法


[0001]本专利技术涉及电流互感器
，尤其涉及一种交直流共存环境下电流互感器量值溯源系统及方法。

技术介绍

[0002]低压电流互感器是电能计量装置的重要组成部分，它是将大电流信号按比例转化成小电流传递给二次侧电能计量装置、测量仪表及继电保护、自动装置的一种特殊变压器，是一次系统和二次系统的联络元件，其是是低压输电系统的“眼睛”，在终端电能计量中起着重要作用。因此对于电流互感器的校验就显得十分重要。
[0003]实际中，电网交流电流中可能会存在一定的直流分量，直流半波是最典型的一种带直流分量的交流情况，在这种情况下电流互感器传变失准最为严重。另外，现有低压电流互感器在交流条件下的误差数据满足0.2S要求，但在直流半波时，该低压电流互感器的误差数据已完全失准，是0.2S级误差限值的几十倍。这种误差已经给电流互感器的计量带来了严重影响，在实际中已经不能很好地满足实际应用场景的使用需求，因此，需对电流互感器在交流叠加直流分量条件下进行误差测量并进行校验。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种交直流共存环境下电流互感器量值溯源系统及方法，可以比较准确的确定电流互感器在交流叠加直流分量条件下的测量误差，能够进行校正并克服系统误差，大大提高了测量误差的精度。
[0005]本专利技术所采用的技术方案为：提供一种交直流共存环境下电流互感器量值溯源系统，其至少包括信号源处理模块、切换开关模块、信号处理模块和误差确定模块，其中：
[0006]信号源处理模块，用于产生含有直流分量的一次交流电流信号；
[0007]切换开关模块，分别与标准互感器和被测互感器的一次绕组连接，用于根据误差确定模块的控制指令为标准互感器和被测互感器的一次绕组施加一次交流电流信号；
[0008]信号处理模块，用于对标准电流互感器或被测互感器的二次绕组输出的第二交流电流信号进行信号处理，得到标准数字采样信号和被测数字采样信号，并输出至误差确定模块；
[0009]误差确定模块，用于根据标准数字采样信号和被测数字采样信号生成误差信号，确定被测电流互感器的测量误差。
[0010]优选地，信号源处理模块包括信号发生器、功率放大器、调压器、升流器、钳形电流表、第一电阻、电压表、第一二极管、第二二极管、第二电阻和第三电阻；其中：
[0011]信号发生器的输出端与功率放大器的同相输入端电连接，并输出含有直流分量的一次交流电流信号，功率放大器的输出端和反向输入端分别与调压器的两端对应电连接，功率放大器的反相输入端通过第一电阻接地；
[0012]升流器的一次绕组两端分别与调压器的一端和中心抽头对应电连接，升流器的二
次绕组的一端与第二电阻的一端之间的导线外套设有钳形电流表；
[0013]第二电阻的另一端与第一二极管的正极和第二二极管的负极电连接；
[0014]第一二极管的负极与升流器的二次绕组的另一端分别与切换开关模块的两个输入端电连接；
[0015]第二二极管的正极通过第三电阻与升流器的二次绕组的另一端电连接，升流器的二次绕组的两端之间电连接有电压表。
[0016]优选地，切换开关模块包括转换开关、第一分流器和第二分流器；其中：
[0017]转换开关的两个输入端分别与信号源处理模块的两个输出端对应电连接，转换开关的一组输出端之间串接有标准电流互感器的一次绕组和第一分流器的两个输入端，标准电流互感器的二次绕组输出二次标准交流电流信号，第一分流器的两个输出端输出二次标准直流电流信号；
[0018]转换开关的另一组输出端之间串接有被测电流互感器的一次绕组和第二分流器的两个输入端，被测电流互感器的二次绕组输出二次被测交流电流信号，第二分流器的两个输出端输出二次被测直流电流信号。
[0019]优选地，转换开关为电机驱动的转换开关。
[0020]优选地，进一步包括：
[0021]验证模块，用于根据多次测量被测电流互感器的测量误差计算测量误差的分布聚合性指数，并在测量误差的分布聚合性指数小于预设测量误差的分布聚合性指数时，确定被测电流互感器合格，并将多次测量误差的平均值为最终测量误差，否则，确定被测电流互感器不合格。
[0022]相应地，本专利技术的另一方面，还提供一种交直流共存环境下电流互感器量值溯源方法，通过前述的系统实现，其包括如下步骤：
[0023]步骤S1，生成含有直流分量的一次交流电流信号，并在切换开关模块的作用下为标准电流互感器或被测互感器的一次绕组施加一次交流电流信号；
[0024]步骤S2，将标准电流互感器或被测互感器的二次绕组输出的第二交流电流信号进行信号处理，得到数字采样信号；
[0025]步骤S3，根据标准数字采样信号和被测数字采样信号生成误差信号，确定被测电流互感器的测量误差。
[0026]优选地，进一步包括如下步骤：
[0027]步骤S4，根据多次测量被测电流互感器的测量误差计算测量误差的分布聚合性指数，并在测量误差的分布聚合性指数小于预设测量误差的分布聚合性指数阈值时，确定被测电流互感器合格，并将多次测量误差的平均值为最终测量误差，否则，确定被测电流互感器不合格。
[0028]实施本专利技术实施例，具有如下的有益效果：
[0029]本专利技术提供一种交直流共存环境下电流互感器量值溯源系统及方法，通过切换开关模块使得信号源模块切换为标准电流互感器或被测互感器的一次绕组施加一次交流电流信号，并在标准电流互感器或被测互感器的二次绕组产生对应的互感电流，经过信号处理模块处理先后得到标准数字采样信号和被测数字采样信号，误差确定模块根据标准数字采样信号和被测数字采样信号生成误差信号，进而可以比较准确的确定电流互感器在交流
叠加直流分量条件下的测量误差，能够克服系统误差，大大提高了测量误差的精度。
[0030]另外，通过计算测量误差的分布聚合性指数，可以表征多次测量误差之间的聚合程度，并通过预设测量误差的分布聚合性指数来发现异常的测量误差结果，通过多次测量误差的平均值为最终测量误差可以提高误差测量结果的精度。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0032]图1为本专利技术提供的一种交直流共存环境下电流互感器量值溯源系统的一个实施例的结构示意图；
[0033]图2为图1中信号源处理模块和切换开关模块的的电路结构示意图；
[0034]图3为本专利技术提供的一种交直流共存环境下电流互感器量值溯源方法的一个实施例的主流程示意图。
具体实施方式
[0035]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交直流共存环境下电流互感器量值溯源系统，其特征在于，至少包括信号源处理模块、切换开关模块、信号处理模块和误差确定模块，其中：所述信号源处理模块，用于产生含有直流分量的一次交流电流信号；所述切换开关模块，分别与标准互感器和被测互感器的一次绕组连接，用于根据所述误差确定模块的控制指令为所述标准互感器和被测互感器的一次绕组施加所述一次交流电流信号；所述信号处理模块，用于对所述标准电流互感器或被测互感器的二次绕组输出的第二交流电流信号进行信号处理，得到标准数字采样信号和被测数字采样信号，并输出至所述误差确定模块；所述误差确定模块，用于根据所述标准数字采样信号和被测数字采样信号生成误差信号，确定被测电流互感器的测量误差。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号源处理模块包括信号发生器、功率放大器、调压器、升流器、钳形电流表、第一电阻、电压表、第一二极管、第二二极管、第二电阻和第三电阻；其中：所述信号发生器的输出端与所述功率放大器的同相输入端电连接，并输出含有直流分量的一次交流电流信号，所述功率放大器的输出端和反向输入端分别与所述调压器的两端对应电连接，所述功率放大器的反相输入端通过所述第一电阻接地；所述升流器的一次绕组两端分别与所述调压器的一端和中心抽头对应电连接，所述升流器的二次绕组的一端与所述第二电阻的一端之间的导线外套设有所述钳形电流表；所述第二电阻的另一端与所述第一二极管的正极和第二二极管的负极电连接；所述第一二极管的负极与所述升流器的二次绕组的另一端分别与所述切换开关模块的两个输入端电连接；所述第二二极管的正极通过所述第三电阻与所述升流器的二次绕组的另一端电连接，所述升流器的二次绕组的两端之间电连接有所述电压表。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述切换开关模块包括转换开关、第一分流器和第二分流器；其中：所述转换开关的两个输入端分别与所述信号源处理模块的...

【专利技术属性】
技术研发人员：范小飞，尹仕红，温忠，谢倩娴，胡欢，郭兴林，陈迁，王达纬，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：