電容式電壓互感器諧波測量校正裝置的設計

方文田

(廣東工業大學 自動化學院，廣州 510006)

0 引 言

CVT在電力系統高電壓測量中具有諸多優點，是高電壓測量中最常用的電壓傳變檢測設備，但卻不能直接用于諧波測量[1-5]。然而，隨著非線性負荷的增加，研究CVT對諧波的測量具有重要意義。

為了解決CVT測量諧波的誤差問題，國內外學者開展了對CVT諧波測量的研究。文獻[6-7]的研究方法是分別對CVT內部元件做單獨的測試，建立起可用于EMTP仿真的數學模型。該方法雖能得出CVT諧波傳變的特性，但不適用于現場CVT諧波測量。每臺CVT內部元件的參數都有差異，對每臺CVT內部元件單獨測試工作量巨大，且不切實際。文獻[8]通過進行在CVT內部加裝電流互感器，通過測量CVT內部電路支路電流，實現還原CVT一次側電壓波形。該方法存在安全性、可靠性等問題，因此未能實際應用于實際測量。文獻[9]通過在CVT一次側施加高壓諧波源的方式，得到CVT的諧波傳遞特性。該方法同樣具有較大局限性，因為高壓諧波源體積巨大、成本昂貴，難以大規模推廣應用。

本文主要研究了CVT主電容參數與諧波傳變特性的關系，通過離線仿真計算得到CVT主電容參數波動下的諧波傳變曲線。將此曲線以離散的方式存儲在裝置內部數據存儲器。現場測量時通過人機交互，輸入對象CVT的實際參數，采用雙線性插值算法計算得到校正系數，從而實現CVT諧波電壓的校正測量。此設計在滿足CVT諧波電壓測量準確性的前提下，大幅提高了裝置的實時性和通用性。在測量方式上，只需將信號測量端子并聯在CVT二次側，無需改變CVT內部結構。……