一种电流互感器二次电流补偿方法技术

本发明专利技术涉及一种电流互感器的二次电流补偿方法，具体步骤为：对同一批次的电流互感器进行大量实验，得到电流互感器典型的输入输出曲线；在给定误差下对电流互感器的输出曲线进行分段和拟合；计算每一段的补偿系数；将补偿系数写入信号采集软件。采用本发明专利技术的电流互感器的二次电流补偿方法，能够很好的解决大电流下电流互感器检测不准的问题。在大电流的情况下，同样能够通过补偿得到准确的测量值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电流补偿方法，特别涉及。
技术介绍
随着现代社会生产和生活的发展，传统开关电器的数字化、智能化已成为必然趋势。电力系统运行现场的电流、电压等参量都不能直接被数字化控制器的中央处理模块进行信号的采集和处理，而都要经过互感器(如电流互感器、电压互感器等)变换为相应的电量信号后送入被测量通道，经过进一步的调理后才能送至A/D转换器变为中央处理器与控制模型可以接受和处理的数字量。随着处理器性能的提升，使得电子回路对于信号采集的精度以及开关电器的动作性能的影响越来越小，因此，由于电流互感器非线性特性的限制，其传变误差已经成为影响开关电器动作特性的决定性因素。在各种电器设备、仪器仪表中往往需要进行电流的检查，而且不同的设备对于电流检测的标准和范围不尽相同普通的仪器仪表一般只需检测额定电流范围内的较小电流；电动机保护器只需检测额定电流5倍以内的电流；电子式过载继电器一般只需检测7. 2倍以内的电流；而控制与保护开关电器，不光要检测过载时的7. 2倍额定电流，还要检测定时限保护的6 12倍电流，在有些规格的产品中，最高检测电流可达到千安，是最低检测电流的上百倍。受制于开关体积小的限制，电流互感器的设计尺寸有限，考虑到电流互感器饱和特性的影响，要在如此大的电流变化范围内实现电流的线性检测几乎是不可能的。所以当电流互感器检测较大电流时，二次电流往往需要一定的补偿才能较为真实可靠的反应一次电流值。传统的补偿方法可分为无源补偿和有源补偿两大类。无源补偿法有很多种，如匝数补偿，并联电容补偿等，但这些补偿只能平移误差无线，而不能改变误差曲线的形状，又出于电流互感器成本和尺寸等因素的考虑，这种补偿方式太有限，特别是电流互感器出现饱和时，这种补偿方式取得的效果是很微弱的。有源补偿的基本思路是，通过一定方法提取或是模拟电流互感器的励磁电流，然后通过电子电路生成和电流互感器相等的激磁电流，并将其注入到二次回路中，从而补偿二次电流。但这种补偿方式也存在缺点，如需要增加电子电路，而且结构复杂、调试不便、实现困难等。因此，如能基于电流互感器输入输出曲线的软件补偿，通过对输入输出曲线的分段补偿得到较为理想的电流互感器二次电流的输出。其具有原理简单、实现方便、无需外围电路等优点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，能够在电流互感器饱和的情况下，通过对电流互感器的分类、二次电流的补偿，使得电流互感器的输出特性仍然能够满足系统设计的要求。为达到上述目的，本专利技术提供一种电流互感器的二次电流补偿方法，具体步骤如下 (I)对同一批次的电流互感器进行实验，得到电流互感器的输入输出曲线； (2)对电流互感器的输出曲线进行分段和拟合； (3)计算每一段的补偿系数； (4)将补偿系数写入信号采集软件。本专利技术中，步骤⑴具体操作如下 1)对同一种材料或同一批加工的电流互感器进行分类； 2)按抽样方法，随机抽取10只电流互感器； 3)对每一个电流互感器的一次侧分别通不同倍数的额定电流，并记录电流互感器二次侧的额定电压； 4)求取不同电流互感器一次侧不同倍数的额定电流时电流互感器二次侧电压的平均值，并记录；绘制电流互感器的输入输出特性曲线，横坐标为电流互感器的额定电流的倍数，纵坐标为二次侧电压。本专利技术中，步骤(2)具体操作如下 1)从电流互感器的输入输出特性曲线的第I个点开始，连第I点和第3点成直线LI，并求得直线方程； 2)再求得过第2点与直线LI平行的直线L2； 3)进一步求得与L1、L2平行，且到它们距离相等的直线L3，以L3为点1、2、3的直线拟合； 4)计算点1、2、3的拟合误差，几何上容易证明，第I点的误差是最大的，记为 ，然后与给定的误差％比较； 5)如果 ，则产生曲线分段的第一段，即此时直线LI末端点前所有的点构成一段，然后以第一分段的末端点为下一分段的起点1，继续步骤I);如果& 5 ，则认为在直线LI和直线L2之间的点基本成线性，误差满足要求，继续执行步骤5)； 6)连接第I点和下一点(第4点)构成新的LI，并求得该直线方程； 7)计算LI两端点之间到LI距离最大的点Q，然后过Q作与LI平行的直线L2;进一步做L3与LI、L2平行，且距离相等，认为L3为新的拟合曲线； 8)计算LI起点(第I点)的拟合误差、，重复步骤5)； 9)直到计算完所有的实测数据，并完成分段。本专利技术中，步骤(3)具体操作如下 I)计算补偿前的曲线方程； Pr = +(I) 其中为实测的电流互感器的二次侧电压；/为额定电流的倍数；《1和4为曲线系数。2)计算补偿后的理想曲线的曲线方程； r = a2I(2)其中Γ为理想的情况下电流互感器的二次侧电压，即补偿后的输出电压'I为额定电流的倍数；A为理想曲线系数。3)联立两个方程求得二次电流的修正公式，获得补偿系数；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流互感器的二次电流补偿方法，其特征在于具体步骤如下：？(1)对同一批次的电流互感器进行实验，得到电流互感器的输入输出曲线；(2)对电流互感器的输出曲线进行分段和拟合；(3)计算每一段的补偿系数；(4)将补偿系数写入信号采集软件。

【技术特征摘要】
1.一种电流互感器的二次电流补偿方法，其特征在于具体步骤如下 (I)对同一批次的电流互感器进行实验，得到电流互感器的输入输出曲线； (2)对电流互感器的输出曲线进行分段和拟合； (3)计算每一段的补偿系数； (4)将补偿系数写入信号采集软件。2.根据权利要求I所述的电流互感器的二次电流补偿方法，其特征在于步骤(I)具体操作如下 (1)对同一种材料或同一批加工的电流互感器进行分类； (2)按抽样方法，随机抽取10只电流互感器； (3)对每ー个电流互感器的一次侧分别通不同倍数的额定电流，并记录电流互感器ニ次侧的额定电压； (4)求取不同电流互感器一次侧不同倍数的额定电流时电流互感器二次侧电压的平均值，并记录；绘制电流互感器的输入输出特性曲线，横坐标为电流互感器的额定电流的倍数，纵坐标为二次侧电压。3.根据权利要求I所述的电流互感器的二次电流补偿方法，其特征在于步骤(2)具体操作如下 (1)从电流互感器的输入输出特性曲线的第I个点开始，连第I点和第3点成直线LI，并求得直线方程； (2)再求得过第2点与直线LI平行的直线L2； (3)进ー步求得与LI、L2平行，且到它们距离相等的直线L3，以L3为点1、2、3的直线拟合； (4)计算点1、2、3的拟合误差，几何上容易证明，第I点的误差是最大的，记为%，然后与给定的误差％比较； (5)如果ら>%,则产生曲线分段的第一段，即此时直线LI末端点前所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄世泽，郭其一，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：