一種基于虛擬儀器的合并單元互感器暫態(tài)性能檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于互感器測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于虛擬儀器的合并單元互感器 暫態(tài)性能檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著智能電網(wǎng)的不斷推進(jìn)，數(shù)字化過程層設(shè)備的運(yùn)用越來越廣泛，合并單元作為 實(shí)現(xiàn)數(shù)字化采樣技術(shù)的核心部件，是影響智能變電站二次系統(tǒng)可靠性的決定性元件之一。
[0003] 互感器是將電網(wǎng)高電壓、大電流的信息傳遞到低電壓、小電流二次側(cè)的計(jì)量、測量 儀表及繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置的一種特殊變壓器，互感器是模擬量與數(shù)字量的橋梁，互感器所 采集的數(shù)字量是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)測、保護(hù)動(dòng)作的重要依據(jù)。合并單 元互感器暫態(tài)性能的好壞，直接影響到電力系統(tǒng)測量準(zhǔn)確性和繼電器保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠 性。
[0004] 合并單元互感器暫態(tài)性能包括最大峰值瞬時(shí)誤差性能和非周期分量衰減時(shí)間常 數(shù)誤差性能兩個(gè)指標(biāo)。參照GB/T20840. 8-2007標(biāo)準(zhǔn)，合并單元的暫態(tài)誤差用最大峰值瞬 時(shí)誤差ε來表示，
，式中Ips。為暫態(tài)的額定一次短路電流，合并單元 應(yīng)滿足最大峰值瞬時(shí)誤差不大于10%。根據(jù)D/L663-1999標(biāo)準(zhǔn)，非周期分量衰減時(shí)間常數(shù) 測量誤差計(jì)算公式可以表示為τ=〇.〇9/1η[Ι/(Ι5/Ιρ)]，式中：15故障后第五周波峰值；Ip 故障穩(wěn)態(tài)電流峰值，合并單元應(yīng)滿足非周期分量衰減時(shí)間常數(shù)的傳變誤差小于10%。以往 對于合并單元互感器的暫態(tài)性能測試主要依靠示波器和數(shù)值分析軟件進(jìn)行，具有采集精度 差、自動(dòng)化水平低等缺點(diǎn)，而且難以快速反復(fù)執(zhí)行，為確保電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，加快推進(jìn) 我國堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，設(shè)計(jì)一種合并單元互感器暫態(tài)性能檢測平臺(tái)，有效精確的檢測合并單 元互感器的暫態(tài)性能成為亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種基于虛擬儀器的合并單元互 感器暫態(tài)性能檢測方法，采用NI的數(shù)據(jù)采集板卡作為波形采集器，數(shù)值分析采用虛擬儀器 平臺(tái)，其采集精度高，自動(dòng)化水平高，且能快速反復(fù)執(zhí)行對合并單元互感器暫態(tài)性能的檢 測，具有良好的應(yīng)用前景，值得推廣。
[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案：
[0007] -種基于虛擬儀器的合并單元互感器暫態(tài)性能檢測方法，其特征在于，包括以下 步驟，
[0008] 步驟（1)，獲取C0MTRADE故障波形文件，將C0MTRADE故障波形文件導(dǎo)入到三相交 流模擬信號源中；
[0009] 步驟（2)，將數(shù)據(jù)采集板卡配置為波形采集器狀態(tài)，數(shù)據(jù)采集板卡為NI美國國家 儀器有限公司生產(chǎn)的；
[0010] 步驟（3)，使用三相交流模擬信號源回放標(biāo)準(zhǔn)的暫態(tài)故障波形，暫態(tài)故障波形為帶 有衰減直流分量的故障暫態(tài)大電流，三相交流模擬信號源施加輸出的模擬量給待測的合并 單元互感器，合并單元互感器輸出暫態(tài)波形數(shù)據(jù)；同時(shí)，利用數(shù)據(jù)采集板卡同步記錄三相交 流模擬信號源輸出的原始波形；
[0011] 步驟（4)，將合并單元互感器輸出的暫態(tài)波形數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)采集板卡記錄的原始波 形輸出到Labview波形分析平臺(tái)；
[0012] 步驟（5)，利用Labview分析接收得到的原始波形和暫態(tài)波形數(shù)據(jù)，對暫態(tài)波形數(shù) 據(jù)進(jìn)行求導(dǎo)，根據(jù)羅爾定理，導(dǎo)數(shù)為〇時(shí)為極大值點(diǎn)，從而得到四個(gè)電流峰值，將原始波形 額定一次短路電流的峰值與四個(gè)電流峰值求差，計(jì)算出該四個(gè)電流峰值的瞬時(shí)誤差，取瞬 時(shí)誤差中最大值作為最大瞬時(shí)誤差電流，并根據(jù)公式（1)計(jì)算得到最大峰值瞬時(shí)誤差ε:
[0014] 公式（1)中，ΙΕ表示為最大瞬時(shí)誤差電流，Ips。表示為暫態(tài)的額定一次短路電流；
[0015] 步驟(6)，使用三相交流模擬信號源回放標(biāo)準(zhǔn)的短路故障波形，短路故障波形為帶 有衰減直流分量的暫態(tài)短路電流，三相交流模擬信號源施加輸出的模擬量給待測的合并單 元互感器，合并單元互感器輸出短路波形數(shù)據(jù)；
[0016] 步驟（7)，將合并單元互感器輸出的短路波形數(shù)據(jù)輸出到Labview波形分析平臺(tái)；
[0017]步驟（8)，對步驟（7)中合并單元互感器輸出的短路波形數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對短路波 形數(shù)據(jù)進(jìn)行求導(dǎo)，根據(jù)羅爾定理，導(dǎo)數(shù)為〇時(shí)為極大值點(diǎn)，得到各個(gè)周期的極大值點(diǎn)，運(yùn)用 Labview中指數(shù)擬合的子VI對所有周期的極大值點(diǎn)按衰減指數(shù)模型進(jìn)行最小二乘法擬合， 得到衰減時(shí)間常數(shù)。
[0018] 前述的一種基于虛擬儀器的合并單元互感器暫態(tài)性能檢測方法，其特征在于，所 述步驟（1)中C0MTRADE故障波形文件使用標(biāo)準(zhǔn)永久性故障大電流測試波形，參數(shù)符合GB/ T20840. 8規(guī)定的雙次通電測試波形。
[0019] 本發(fā)明的有益效果，本發(fā)明提供的一種基于虛擬儀器的合并單元互感器暫態(tài)性能 檢測方法，采用NI的數(shù)據(jù)采集板卡作為波形采集器，數(shù)據(jù)采集板卡多通道同步采集，精度 為16位，數(shù)值分析采用Labview軟件平臺(tái)，該檢測平臺(tái)采集精度高，自動(dòng)化水平高，且能快 速反復(fù)執(zhí)行對合并單元互感器暫態(tài)性能的檢測，具有良好的應(yīng)用前景，值得推廣。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明的一種基于虛擬儀器的合并單元互感器暫態(tài)性能檢測方法的系統(tǒng) 框圖；
[0021] 圖2為Labview最大峰值瞬時(shí)誤差檢測界面；
[0022] 圖3為Labview非周期衰減時(shí)間常數(shù)檢測界面。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合實(shí)施例和附圖1-3對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0024] -種基于虛擬儀器的合并單元互感器暫態(tài)性能檢測方法，包括以下步驟，
[0025] 步驟（1)，獲取C0MTRADE故障波形文件，將C0MTRADE故障波形文件導(dǎo)入到三相交 流模擬信號源中，該步驟中COMTRADE故障波形文件使用標(biāo)準(zhǔn)永久性故障大電流測試波形， 參數(shù)符合GB/T20840.