基于注入高频信号的配电网电容电流测量方法的研究

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配电网电容电流的精确测量是自动调谐消弧线圈进行自动补偿的前提和依据,也是抑制TV发生铁磁谐振的重要参数及选线的依据。本文主要研究了基于信号注入法的测量中性点不接地系统电容电流技术。传统的信号注入法包括三频法、双频法(相量法)、单频法、扫频法、综合法等等,这些方法具有操作简便、安全性高等优点,已被广泛采用,但是它们均存在不同程度的频率选取困难,测量范围相对较小,计算复杂、繁琐,稳定性差等问题。针对这些问题并结合现场实际测量的经验,在对各个方法进行误差分析所得出的结论基础上,本文提出了一种高频信号注入法,大大简化计算的同时扩大了测量范围,同时也解决了频率选取的难题。本文通过理论、仿真、实验三结合,对高频法进行研究。首先对传统的信号注入法的公式进行误差分析,得出统一的结论:注入的两个频率相差越大,误差越小;低频在合理的范围内越低越好。然后,针对无论是高频还是低频的选取进行了详细的分析说明,并结合相应的仿真验证。最后,提出完整的高频法理论:高频定为5000Hz,此时可以忽略TV漏电阻与系统对地电容的影响;低频则是先对系统进行200~17Hz从高到低地扫频,找到相应的谐振频率,如果在此频率范围内没有找出系统的谐振频率,则直接将低频定为20Hz。高频法吸收了扫频与定频的优点,对于小电容系统采用扫频,结合电网自身的特性,寻找最适合频率;对于大电容系统采用定频20Hz,在频率较低的情况下尽可能减小误差。由于TV参数无论在仿真或是实验中都起决定性作用,本文针对TV参数做了一系列实验,包括励磁参数,漏电阻,漏电感。同时,也通过实验验证了在高频下TV参数不存在频变问题。根据实验得出TV参数进行计算,设置仿真模块参数,搭建模型,进行高频法的仿真分析。最后通过在实验室搭建实验平台,模拟10kV不带电系统对地电容的测量。仿真分析与实验结果都表明高频法具有操作简便,测量准确,适用范围广等优点。
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