諧波對(duì)電流互感器的傳變特性及電能計(jì)量影響研究.pdf

1、隨著非線性負(fù)載的增多,電網(wǎng)中的諧波含量明顯增大,諧波污染問題日益嚴(yán)重。諧波畸變不僅會(huì)損耗變壓器和電纜等設(shè)備的使用壽命、使保護(hù)裝置誤動(dòng)、干擾數(shù)據(jù)通信等,還會(huì)對(duì)電能計(jì)量產(chǎn)生很大影響。針對(duì)電能計(jì)量,相關(guān)研究注重于諧波畸變下電能表計(jì)量的準(zhǔn)確性和計(jì)量方式的改進(jìn),往往忽略了電能計(jì)量裝置中與電能表配合使用的電流互感器所帶來的影響。面對(duì)實(shí)際電網(wǎng)越來越復(fù)雜的信號(hào),基于工頻設(shè)計(jì)的電流互感器面臨著極大挑戰(zhàn)。針對(duì)諧波畸變信號(hào)下電流互感器的傳變特性所引起的誤差,

2、進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)電能計(jì)量的影響的一些相關(guān)問題,本文展開了研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先,介紹了電流互感器的工作原理,依據(jù)其等值電路詳細(xì)分析了一、二次側(cè)各參數(shù)間的關(guān)系和電流互感器誤差產(chǎn)生的原因。利用相量圖和電磁關(guān)系得到電流互感器的比值差和相位差表達(dá)式,針對(duì)影響電流互感器誤差的一些因素做了深入研究。
　　第二,對(duì)于現(xiàn)有的電流互感器模型進(jìn)行總結(jié)歸納,詳細(xì)分析各類模型的優(yōu)缺點(diǎn)。結(jié)合本文研究?jī)?nèi)容及模型特點(diǎn),選取了諧波畸變下仿真與實(shí)際結(jié)果

3、較為接近的J-A和LUCUS模型,為接下來的研究作了準(zhǔn)備工作。
　　第三,建立了電流互感器在直流分量下的等效分析模型。推導(dǎo)得到了在直流分量下電流互感器傳變誤差的計(jì)算公式。經(jīng)計(jì)算得知,直流分量對(duì)電流互感器的傳變誤差影響很大。由基波的有功功率誤差量化了直流分量與電能計(jì)量之間的關(guān)系。對(duì)于提高直流分量下電流互感器的傳變性能提出了一些改善的建議。
　　第四,為了在異步采樣下減少頻譜泄漏,采用基于Hanning窗的FFT算法,提高諧波分

4、析的精度。對(duì)比頻率響應(yīng)方法,提出一種分析諧波條件下電流互感器傳變特性的新方法,通過仿真對(duì)比發(fā)現(xiàn),頻率響應(yīng)方法所得的結(jié)果可能不是實(shí)際可靠的。對(duì)諧波條件下影響電流互感器傳變特性的一些因素作了深入研究。
　　第五,考慮電流互感器非線性影響,推導(dǎo)了諧波有功功率誤差表達(dá)式。研究表明,電流互感器非線性所產(chǎn)生的相位差可能會(huì)諧波有功功率的測(cè)量帶來的很大影響,進(jìn)而影響電能計(jì)量。利用PSCAD模擬實(shí)際情況工作環(huán)境,將電流互感器置于諧波污染的電路中和對(duì)