一種0.05級(jí)電子式互感器校驗(yàn)方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種電工儀器儀表電能校準(zhǔn)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種0.05級(jí)電子式互感器 校驗(yàn)方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電子式互感器由連接到傳輸系統(tǒng)和二次轉(zhuǎn)換器的一個(gè)或多個(gè)電壓或電流傳感器 組成，用W傳輸正比于被測量的量，供給測量儀器、儀表和繼電保護(hù)或控制裝置。電子式互 感器主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)的電參量測量及各類輸入或輸出變頻電量的電器設(shè)備的檢測試 驗(yàn)和能效評(píng)測，是智能電網(wǎng)中數(shù)字化、智能化的關(guān)鍵設(shè)備之一。目前由于電子式互感器的可 靠性和穩(wěn)定性還有待完善，導(dǎo)致電子式互感器運(yùn)行時(shí)故障率偏高，已經(jīng)成為其在電力系統(tǒng) 中應(yīng)用的瓶頸。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20840.7-200^電子式電壓互感器》和GB/T20840.8-2007 《電子式電流互感器》中規(guī)定，數(shù)字化變電站應(yīng)用的電子式互感器是一種模擬量輸入數(shù)字量 輸出的非傳統(tǒng)互感器。但與傳統(tǒng)互感器相同的是，電子式互感器也擔(dān)負(fù)著電網(wǎng)的精確計(jì)量， W及故障監(jiān)測等重要責(zé)任，因此對(duì)電子式互感器的校驗(yàn)，準(zhǔn)確檢定其誤差范圍，具有十分重 要的意義。
[0003] 目前，電子式互感器的準(zhǔn)確度校驗(yàn)主要W傳統(tǒng)方法為基礎(chǔ)，即W含鐵忍的傳統(tǒng)標(biāo) 準(zhǔn)互感器作為標(biāo)準(zhǔn)源，通過對(duì)鐵忍繞組抽頭引線的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)不同規(guī)格額定一次電壓電流 的測量，并通過電子式互感器校驗(yàn)儀內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再 將其與被測電子式互感器輸出的數(shù)字信號(hào)對(duì)比，最后，采用差值法分析得出誤差及相差數(shù) 據(jù)。
[0004] W上采用鐵忍式標(biāo)準(zhǔn)互感器的校驗(yàn)方式存在鐵磁諧振及鐵磁飽和缺陷、增容困 難、二次接線繁瑣W及二次開路高壓危險(xiǎn)等問題，導(dǎo)致其對(duì)電子式互感器校驗(yàn)的效果差、準(zhǔn) 確性低。同時(shí)，傳統(tǒng)校驗(yàn)方法主要基于差值法原理，即將標(biāo)準(zhǔn)互感器與被校電子式互感器的 模擬輸出做差，再對(duì)差值信號(hào)進(jìn)行處理得到比差和角差。與標(biāo)準(zhǔn)互感器模擬輸出相比，電子 式互感器的數(shù)字輸出是離散序列，因此，若將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)再用差值法將很難 滿足準(zhǔn)確度要求，另外，由于數(shù)字輸出電子式互感器的二次裝置和一次側(cè)存在延時(shí)現(xiàn)象，因 此，直接將2路信號(hào)直接做差會(huì)引起較大偏差，進(jìn)一步降低了校驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種0.05級(jí)電子式互感器校驗(yàn)方法及系統(tǒng)，W解決現(xiàn)有技術(shù)中校驗(yàn)的 效果差、準(zhǔn)確性低的技術(shù)問題。
[0006] 本發(fā)明提供一種0.05級(jí)電子式互感器校驗(yàn)方法，所述0.05級(jí)電子式互感器校驗(yàn)方 法包括：同步獲取待測電子式互感器和模擬量轉(zhuǎn)數(shù)字量系統(tǒng)的采樣數(shù)據(jù);采用改進(jìn)數(shù)字濾 波算法對(duì)所述采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波處理，并輸出所述數(shù)字濾波處理數(shù)據(jù);采用過零點(diǎn)檢 測法分別提取所述采樣數(shù)據(jù)的基頻分量;根據(jù)相位差法分別獲取所述采樣數(shù)據(jù)的頻率、相 位和幅值;根據(jù)所述頻率、所述相位和所述幅值計(jì)算待測電子式互感器的相位誤差、電流誤 差、電壓誤差和A類不確定度。
[0007] 優(yōu)選的，所述改進(jìn)數(shù)字濾波算法包括:建立一個(gè)容納N個(gè)數(shù)據(jù)的隊(duì)列；將所述采樣 數(shù)據(jù)輸入所述隊(duì)列，并判斷所述隊(duì)列是否已滿;若所述隊(duì)列未滿，則將所述采樣數(shù)據(jù)輸出， 并重復(fù)判斷所述隊(duì)列是否已滿的步驟;若所述隊(duì)列已滿，則去除所述隊(duì)列中的最大值和最 小值，并求取剩余N-2個(gè)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值，將所述算術(shù)平均值輸出，并重復(fù)判斷所述隊(duì)列 是否已滿的步驟。
[0008] 優(yōu)選的，所述改進(jìn)數(shù)字濾波算法還包括:對(duì)所述采樣數(shù)據(jù)按照冒泡排序法排序;存 儲(chǔ)所述隊(duì)列中最大值和最小值。
[0009] 優(yōu)選的，0.05級(jí)電子式互感器校驗(yàn)方法還包括:構(gòu)造 Blackman-化；rris窗函數(shù);根 據(jù)Blackman-Harris窗函數(shù)處理所述數(shù)字濾波處理數(shù)據(jù)，獲取修正數(shù)據(jù)。
[0010] 優(yōu)選的，0.05級(jí)電子式互感器校驗(yàn)方法還包括:根據(jù)香農(nóng)定理設(shè)置采樣點(diǎn)數(shù)量。
[0011] 本發(fā)明還提供一種0.05級(jí)電子式互感器校驗(yàn)系統(tǒng)，所述0.05級(jí)電子式互感器校驗(yàn) 系統(tǒng)包括:采樣數(shù)據(jù)獲取模塊，所述采樣數(shù)據(jù)獲取模塊用于同步獲取待測電子式互感器和 模擬量轉(zhuǎn)數(shù)字量系統(tǒng)的采樣數(shù)據(jù);數(shù)字濾波處理模塊，所述數(shù)字濾波處理模塊用于采用改 進(jìn)數(shù)字濾波算法對(duì)所述采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波處理;基頻分量提取模塊，所述基頻分量提 取模塊用于采用過零點(diǎn)檢測法分別提取所述采樣數(shù)據(jù)的基頻分量;頻率、相位和幅值獲取 模塊，所述頻率、相位和幅值獲取模塊用于根據(jù)相位差法分別獲取所述采樣數(shù)據(jù)的頻率、相 位和幅值;相位誤差、電流誤差、電壓誤差和A類不確定度計(jì)算模塊，所述相位誤差、電流誤 差、電壓誤差和A類不確定度計(jì)算模塊用于根據(jù)所述頻率、所述相位和所述幅值計(jì)算待測電 子式互感器的相位誤差、電流誤差、電壓誤差和A類不確定度。
[0012] 優(yōu)選的，所述數(shù)字濾波處理模塊包括:隊(duì)列建立子子模塊，所述隊(duì)列建立子模塊用 于建立一個(gè)容納N個(gè)數(shù)據(jù)的隊(duì)列；隊(duì)列輸入子模塊，所述隊(duì)列輸入子模塊用于將所述采樣數(shù) 據(jù)輸入所述隊(duì)列，并判斷所述隊(duì)列是否已滿;采樣數(shù)據(jù)輸出子模塊，所述采樣數(shù)據(jù)輸出子模 塊用于當(dāng)所述隊(duì)列未滿時(shí)，將所述采樣數(shù)據(jù)輸出，并重復(fù)判斷所述隊(duì)列是否已滿的步驟;算 術(shù)平均值輸出子模塊，所述算術(shù)平均值輸出子模塊用于當(dāng)所述隊(duì)列已滿時(shí)，去除所述隊(duì)列 中的最大值和最小值，并求取剩余N-2個(gè)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值，將所述算術(shù)平均值輸出，并重 復(fù)判斷所述隊(duì)列是否已滿的步驟。
[0013] 優(yōu)選的，所述數(shù)字濾波處理模塊還包括:采樣數(shù)據(jù)排序子模塊，所述采樣數(shù)據(jù)排序 模塊用于對(duì)所述采樣數(shù)據(jù)按照冒泡排序法排序;存儲(chǔ)子模塊，所述存儲(chǔ)子模塊用于存儲(chǔ)所 述隊(duì)列中最大值和最小值。
[0014] 優(yōu)選的，所述0.05級(jí)電子式互感器校驗(yàn)系統(tǒng)還包括:Blackman-化；rris窗函數(shù)構(gòu)造 模塊，所述Blackman-化rri S窗函數(shù)構(gòu)造模塊用于構(gòu)造 Blackman-化rri S窗函數(shù)；修正數(shù)據(jù) 獲取模塊，所述修正數(shù)據(jù)獲取模塊用于根據(jù)Blackman-化rris窗函數(shù)處理所述數(shù)字濾波處 理數(shù)據(jù)，獲取修正數(shù)據(jù)。
[0015] 優(yōu)選的，所述0.05級(jí)電子式互感器校驗(yàn)系統(tǒng)還包括:采樣點(diǎn)數(shù)量設(shè)置模塊，所述采 樣點(diǎn)數(shù)量設(shè)置模塊用于根據(jù)香農(nóng)定理設(shè)置采樣點(diǎn)數(shù)量。
[0016] 本發(fā)明還提供另一種0.05級(jí)電子式互感器校驗(yàn)系統(tǒng)，所述0.05級(jí)電子式互感器校 驗(yàn)系統(tǒng)包括:校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)源，模擬量轉(zhuǎn)數(shù)字量系統(tǒng)、待測電子式互感器、電子式互感器校驗(yàn)儀， 其中，所述待測電子式互感器的一端電連接所述校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)源，所述待測電子式互感器的另 一端電連接所述電子式互感器校驗(yàn)儀;所述模擬量轉(zhuǎn)數(shù)字量系統(tǒng)的一端電連接所述校驗(yàn)標(biāo) 準(zhǔn)源，所述模擬量轉(zhuǎn)數(shù)字量系統(tǒng)的另一端電連接所述電子式互感器校驗(yàn)儀;所述電子式互 感器校驗(yàn)儀還包括:誤差處理系統(tǒng)，所述誤差處理系統(tǒng)分別電連接所述模擬量轉(zhuǎn)數(shù)字量系 統(tǒng)和所述待測電子式互感器。
[0017] 本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可W包括W下有益效果：
[0018] 本發(fā)明提供一種0.05級(jí)電子式互感器校驗(yàn)方法，所述0.05級(jí)電子式互感器校驗(yàn)方 法包括：同步獲取待測電子式互感器和模擬量轉(zhuǎn)數(shù)字量系統(tǒng)的采樣數(shù)據(jù);采用改進(jìn)數(shù)字濾 波算法對(duì)所述采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波處理;采用過零點(diǎn)檢測法分別提取所述采樣數(shù)據(jù)的基 頻分量;根據(jù)相位差法分別獲取所述采樣數(shù)據(jù)的頻率、相位和幅值;根據(jù)所述頻率、所述相 位和所述幅值計(jì)算待測電子式互感器的相位誤差、電流誤差、電壓誤差和A類不確定度。本 發(fā)明基于絕對(duì)測量法，首先同步獲取待測電子式互感器和模擬量轉(zhuǎn)數(shù)字量系統(tǒng)的采樣數(shù) 據(jù)，即