一种直流电压互感器的延时时间测试方法及装置与流程

技术特征：
1.一种直流电压互感器的延时时间测试方法，其特征在于，包括：根据电压互感器的电路结构特征建立电压互感器的等效电路；设置所述等效电路中的电阻的电阻值和电容的电容值；根据电阻值和电容值计算电压互感器的第一传递函数；由所述电压互感器的第一传递函数计算转折频率和截止频率，绘制电压互感器的相频特性响应曲线；改变所述第一传递函数中的参数，对比相频特性响应曲线的变化，得到影响延时时间数值的因素；根据影响延时时间数值的因素，为电压互感器的远端模块添加低通滤波器；采集低通滤波器的输出电压和输入电压，计算低通滤波器的滤波传递函数和电压互感器的第二传递函数；设置阶跃信号激励源对待测电压互感器和标准电压互感器进行激励，计算所述第二传递函数在阶跃信号激励条件下产生的阶跃响应；根据所述阶跃响应，得到待测电压互感器和标准电压互感器对阶跃信号的反馈时差；对待测电压互感器的反馈时差和标准电压互感器的反馈时差做减法运算，得到待测电压互感器的延时时间。2.根据权利要求1所述的直流电压互感器的延时时间测试方法，其特征在于，所述根据电阻值和电容值计算电压互感器的第一传递函数的步骤包括：设置所述等效电路中的电阻值和电容值，计算电阻值对应的电阻阻抗和电容值对应的电容容抗；根据并联电路中等效阻抗计算公式，将所述电阻阻抗和电容容抗代入并联等效阻抗计算公式，得到电压互感器等效电路中高压臂的等效阻抗和低压臂的等效阻抗，所述等效阻抗计算公式为：z＝r/(1 jrωc)；其中，z为等效阻抗；r为电阻值；ω为角频率；c为电容值；对等效电路中高压臂的等效阻抗和低压臂的等效阻抗做加法运算，得到电压互感器整体的等效阻抗；根据电压互感器输出电压值、输入电压值、高压臂的等效阻抗、低压臂的等效阻抗和电压互感器整体的等效阻抗建立等式，分别对等式两端进行拉氏变换，整理得到电压互感器的第一传递函数。3.根据权利要求1所述的直流电压互感器的延时时间测试方法，其特征在于，通过对比相频特性响应曲线的变化，得到影响延时时间数值的因素的步骤包括：根据第一传递函数计算得到转折频率、截止频率，绘制相频特性响应曲线；计算高压乘积，所述高压乘积为高压臂的电阻值和电容值的乘积；计算第一低压乘积，所述第一低压乘积为低压臂的电阻值和电容值的乘积；比较高压乘积和第一低压乘积的大小，记录第一相频特性响应曲线；改变低压臂的电阻值得到第二低压乘积，保持高压臂的电阻值和电容值不变，比较高压乘积和第二低压乘积，记录第二相频特性响应曲线；比较第一相频特性响应曲线和第二相频特性响应曲线，得到影响延时时间数值的因
素。4.根据权利要求1所述的直流电压互感器的延时时间测试方法，其特征在于，计算低通滤波器的滤波传递函数和电压互感器的第二传递函数的步骤包括：采集低通滤波器的输入信号和输出信号；对低通滤波器的输出信号和低通滤波器的输入信号做除法运算，得到所述低通滤波器的滤波传递函数；对所述电压互感器的第一传递函数和所述低通滤波器的传递函数做乘法运算，得到电压互感器的第二传递函数。5.根据权利要求1所述的直流电压互感器的延时时间测试方法，其特征在于，根据阶跃响应，得到待测电压互感器和标准电压互感器对阶跃信号的反馈时差的步骤包括：为所述阶跃响应设置延时时间测试阈值；采集标准电压互感器的阶跃响应到达延时时间测试阈值的时间；采集待测电压互感器的第二传递函数的阶跃响应到达延时时间测试阈值的时间。6.根据权利要求5所述的直流电压互感器的延时时间测试方法，其特征在于，采集标准电压互感器的阶跃响应到达延时时间测试阈值的时间的判定标准为：若标准电压互感器的阶跃响应的数值大于或等于所述延时时间测试阈值，则采集标准电压互感器的阶跃响应到达延时时间测试阈值的时间；若标准电压互感器的阶跃响应的数值小于所述延时时间测试阈值，则不采集数据。7.根据权利要求5所述的直流电压互感器的延时时间测试方法，其特征在于，采集待测电压互感器的第二传递函数的阶跃响应到达延时时间测试阈值的时间的判定标准为：若待测电压互感器的第二传递函数的阶跃响应的数值大于或等于所述延时时间测试阈值，则采集待测电压互感器的第二传递函数的阶跃响应的数值到达延时时间测试阈值的时间；若待测电压互感器的第二传递函数的阶跃响应的数值小于所述延时时间测试阈值，则不采集数据。8.一种直流电压互感器的延时时间测试装置，其特征在于，包括：仿真模块、数据处理模块和执行模块；所述仿真模块用于根据电压互感器的电路结构特征建立电压互感器的等效电路；所述仿真模块还用于设置所述等效电路中的电阻的电阻值和电容的电容值；所述数据处理模块用于根据电阻值和电容值计算电压互感器的第一传递函数；所述数据处理模块还用于根据电压互感器的第一传递函数计算转折频率和截止频率，绘制电压互感器的相频特性响应曲线；所述数据处理模块还用于改变所述第一传递函数中的参数，对比相频特性响应曲线的变化，得到影响延时时间数值的因素；所述仿真模块还用于根据影响延时时间数值的因素，为电压互感器的远端模块添加低通滤波器；所述数据处理模块还用于采集低通滤波器的输出电压和输入电压，计算低通滤波器的传递函数；所述数据处理模块还用于对第一传递函数和低通滤波器的传递函数做乘法运算，得到
电压互感器的第二传递函数；所述执行模块用于设置阶跃信号激励源对待测电压互感器和标准电压互感器进行激励，计算所述第二传递函数在阶跃信号激励条件下产生的阶跃响应；所述执行模块还用于根据所述阶跃响应，得到待测电压互感器和标准电压互感器对阶跃信号的反馈时差；所述执行模块还用于对待测电压互感器的反馈时差和标准电压互感器的反馈时差做减法运算，得到待测电压互感器的延时时间。

技术总结
本申请提供了一种直流电压互感器的延时时间测试方法及装置。通过分析待测电压互感器的输出信号相频特性曲线，得到低频分量是影响待测电压互感器的延时时间的主要因素，添加低通滤波器过滤低频分量。计算添加了低通滤波器的电压互感器的传递函数，采用阶跃激励源对待测电压互感器和标准电压互感器进行延时时间测试，分别采集待测电压互感器和标准电压互感器对阶跃激励源的反馈时差，对待测电压互感器的反馈时差和标准电压互感器的反馈时差做减法运算，得到待测电压互感器的延时时间。得到待测电压互感器的延时时间。得到待测电压互感器的延时时间。


技术研发人员：朱梦梦
受保护的技术使用者：云南电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日：2021.10.27
技术公布日：2022/1/4