直流电压互感器的误差补偿系统及方法技术方案

本申请提供一种直流电压互感器的误差补偿系统及方法，所述系统包括：采样电路、控制器、补偿电路及开关组件；其中，采样电路的输入端通过开关组件接入待采样电压，并将对应的采样值输出至控制器；控制器根据直流电压互感器的二次电路的额定变比及采样值计算二次电路误差，并将二次电路误差输出至补偿电路；补偿电路在直流电压互感器的误差补偿系统处于误差监测补偿工作模式下时，基于二次电路误差进行二次电路误差补偿。本申请能够不依赖于标准互感器，实现直流电压互感器二次电路的误差在线监测及补偿，提高直流电压互感器的误差稳定性及准确性。性及准确性。性及准确性。

【技术实现步骤摘要】
直流电压互感器的误差补偿系统及方法


[0001]本申请涉及直流输电领域，具体是一种直流电压互感器的误差补偿系统及方法。

技术介绍

[0002]直流电压互感器作为直流输电系统中直流电压测量的关键设备，为系统控制及保护提供关键的电测量信号，其测量性能关系到直流输电系统的安全稳定运行。直流电压互感器按输出信号类型可以分为模拟量输出直流电压互感器和数字量输出直流电压互感器。
[0003]其中，模拟量输出直流电压互感器通常应用于传统直流输电系统中，投运数量相对较多，其通常由直流分压器和二次电路组成。模拟量输出直流电压互感器的直流分压器性能相对稳定，但其二次电路在长期运行过程中经常会出现零点漂移、线性度变差以及误差超差的问题，导致直流电压互感器整体误差超差，引起保护误动作或测量数据不可靠。目前业内主要针对模拟量输出直流电压互感器整体校准技术开展研究，而对模拟量输出直流电压互感器的误差在线监测及自校准方面的研究较少。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的问题，本申请提供一种直流电压互感器的误差补偿系统及方法，能够实现直流电压互感器二次电路的误差在线监测及补偿，提高直流电压互感器的误差稳定性及准确性。
[0005]为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：
[0006]第一方面，本申请提供一种直流电压互感器的误差补偿系统，包括：采样电路、控制器、补偿电路及开关组件；
[0007]其中，所述采样电路的输入端通过所述开关组件接入待采样电压，并将对应的采样值输出至所述控制器；所述控制器根据直流电压互感器的二次电路的额定变比及所述采样值计算二次电路误差，并将所述二次电路误差输出至所述补偿电路；所述补偿电路在直流电压互感器的误差补偿系统处于误差监测补偿工作模式下时，基于所述二次电路误差进行二次电路误差补偿。
[0008]进一步地，所述采样电路包括第一采样电路及第二采样电路；其中，在所述误差监测补偿工作模式下，所述第一采样电路的输入端连接所述二次电路的输出端，以接入所述二次电路的输出电压作为所述待采样电压；所述第二采样电路的输入端连接所述直流电压互感器的直流分压器的输出端，以接入所述直流分压器的输出电压作为所述待采样电压。
[0009]进一步地，所述的直流电压互感器的误差补偿系统，还包括：标准直流源，用于在所述直流电压互感器的误差补偿系统处于电路自校准工作模式下，连接所述采样电路，以使所述采样电路接入标准直流电压作为所述待采样电压。
[0010]进一步地，所述开关组件包括第一开关；其中，所述第一开关的第一端固定连接所述二次电路的输出端；在所述误差监测补偿工作模式下，所述控制器控制所述第一开关的第二端连接所述补偿电路的输入端；在所述电路自校准工作模式下，所述控制器控制所述
第一开关的第二端接地。
[0011]进一步地，所述开关组件包括第二开关；其中，所述第二开关的第一端固定连接所述第一采样电路的输入端；在所述误差监测补偿工作模式下，所述控制器控制所述第二开关的第二端连接所述二次电路的输出端；在所述电路自校准工作模式下，所述控制器控制所述第二开关的第二端连接所述标准直流源。
[0012]进一步地，所述开关组件包括第三开关；其中，所述第三开关的第一端固定连接所述第二采样电路的输入端；在所述误差监测补偿工作模式下，所述控制器控制所述第三开关的第二端连接所述直流分压器的输出端；在所述电路自校准工作模式下，所述控制器控制所述第三开关的第二端连接所述标准直流源。
[0013]进一步地，所述开关组件包括第四开关；其中，所述第四开关的第一端固定连接引线，用于输出误差补偿信号；在所述误差监测补偿工作模式下，所述控制器控制所述第四开关的第二端连接所述补偿电路的输出端；在所述电路自校准工作模式下，所述控制器控制所述第四开关的第二端接地。
[0014]进一步地，所述补偿电路包括串联的电压跟随器电路、单位增益的负反馈放大电路及可调增益的负反馈放大电路。
[0015]进一步地，所述电压跟随器电路包括第一运算放大器；其中，在所述误差监测补偿工作模式下，所述第一运算放大器的第一端连接所述二次电路的输出端，在所述电路自校准工作模式下，所述第一运算放大器的第一端接地；所述第一运算放大器的第二端与第三端短接后连接所述单位增益的负反馈放大电路。
[0016]进一步地，所述单位增益的负反馈放大电路包括第二运算放大器、第一电阻及第二电阻；其中，所述第一电阻的第一端连接所述电压跟随器电路的输出端；所述第二运算放大器的第一端连接所述第一电阻的第二端及所述第二电阻的第一端；所述第二运算放大器的第二端接地；所述第二运算放大器的第三端与所述第二电阻的第二端连接后连接所述可调增益的负反馈放大电路。
[0017]进一步地，所述可调增益的负反馈放大电路包括第三运算放大器、第三电阻及第四可变电阻；其中，所述第三电阻的第一端连接所述单位增益的负反馈放大电路的输出端；所述第三运算放大器的第一端连接所述第三电阻的第二端及所述第四可变电阻的第一端；所述第三运算放大器的第二端接地；所述第三运算放大器的第三端与所述第四可变电阻的第二端连接后连接引线输出所述误差补偿信号。
[0018]进一步地，所述控制器包括处理器，用于计算所述二次电路误差，并将所述二次电路误差输出至所述补偿电路或监测控制平台。
[0019]第二方面，本申请提供一种直流电压互感器的误差补偿方法，应用于直流电压互感器的误差补偿系统，包括：
[0020]接收采样电路输出的采样值；其中，所述采样值为所述采样电路对待采样电压的采样结果；所述待采样电压包括直流电压互感器的二次电路的输出电压、所述直流电压互感器的直流分压器的输出电压及标准直流源输出的标准直流电压；
[0021]根据所述二次电路的额定变比及所述采样值计算二次电路误差；
[0022]将所述二次电路误差输出至所述补偿电路，以使所述补偿电路基于所述二次电路误差进行二次电路误差补偿；或将所述二次电路误差输出至监测控制平台。
[0023]进一步地，当直流电压互感器的误差补偿系统处于误差监测补偿工作模式时，在接收采样电路输出的采样值之前，还包括：
[0024]控制开关组件中的第一开关连接补偿电路的输入端；
[0025]控制所述控制开关组件中的第二开关连接所述二次电路的输出端；
[0026]控制所述控制开关组件中的第三开关连接所述直流分压器的输出端；
[0027]控制所述控制开关组件中的第四开关连接所述补偿电路的输出端。
[0028]进一步地，当直流电压互感器的误差补偿系统处于电路自校准工作模式时，在接收采样电路输出的采样值之前，还包括：
[0029]控制所述控制开关组件中的第一开关接地；
[0030]控制所述控制开关组件中的第二开关连接所述标准直流源；
[0031]控制所述控制开关组件中的第三开关连接所述标准直流源；
[0032]控制所述控制开关组件中的第四开关接地。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流电压互感器的误差补偿系统，其特征在于，包括：采样电路、控制器、补偿电路及开关组件；其中，所述采样电路的输入端通过所述开关组件接入待采样电压，并将对应的采样值输出至所述控制器；所述控制器根据直流电压互感器的二次电路的额定变比及所述采样值计算二次电路误差，并将所述二次电路误差输出至所述补偿电路；所述补偿电路在直流电压互感器的误差补偿系统处于误差监测补偿工作模式下时，基于所述二次电路误差进行二次电路误差补偿。2.根据权利要求1所述的直流电压互感器的误差补偿系统，其特征在于，所述采样电路包括第一采样电路及第二采样电路；其中，在所述误差监测补偿工作模式下，所述第一采样电路的输入端连接所述二次电路的输出端，以接入所述二次电路的输出电压作为所述待采样电压；所述第二采样电路的输入端连接所述直流电压互感器的直流分压器的输出端，以接入所述直流分压器的输出电压作为所述待采样电压。3.根据权利要求2所述的直流电压互感器的误差补偿系统，其特征在于，所述开关组件包括第一开关；其中，所述第一开关的第一端固定连接所述二次电路的输出端；在所述误差监测补偿工作模式下，所述控制器控制所述第一开关的第二端连接所述补偿电路的输入端；在所述电路自校准工作模式下，所述控制器控制所述第一开关的第二端接地。4.根据权利要求3所述的直流电压互感器的误差补偿系统，其特征在于，所述开关组件包括第二开关；其中，所述第二开关的第一端固定连接所述第一采样电路的输入端；在所述误差监测补偿工作模式下，所述控制器控制所述第二开关的第二端连接所述二次电路的输出端；在所述电路自校准工作模式下，所述控制器控制所述第二开关的第二端连接标准直流源。5.根据权利要求4所述的直流电压互感器的误差补偿系统，其特征在于，所述开关组件包括第三开关；其中，所述第三开关的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：季一润，槐青，袁茜，胡应宏，宋鹏，卢毅，赵媛，高静，徐广达，谢丽芳，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：