本文關(guān)鍵詞：計(jì)量用電流互感器的傳變特性及對(duì)電能計(jì)量的影響研究

  更多相關(guān)文章： 電流互感器 傳變特性 電能計(jì)量 J-A磁滯理論 動(dòng)態(tài)負(fù)荷

【摘要】：功率器件與電力電子裝置在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用,造成了大量的諧波、間諧波以及沖擊性、非周期和高動(dòng)態(tài)信號(hào),這對(duì)電能計(jì)量形成新的挑戰(zhàn)。電流互感器是計(jì)量裝置的重要一環(huán),復(fù)雜信號(hào)下的傳變特性將直接影響到電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。然而,目前對(duì)于對(duì)電流互感器的傳變特性及其對(duì)電能計(jì)量的影響還缺乏系統(tǒng)性的研究。論文圍繞該問(wèn)題,開(kāi)展了以下研究。論文研究了幾種常見(jiàn)電流互感器建模方法,發(fā)現(xiàn)J-A磁滯模型能夠反映復(fù)雜信號(hào)下電流互感器傳變特性,并因此作為電流互感器的模型。針對(duì)J-A模型的不足之處進(jìn)行了改進(jìn),采用微分進(jìn)化算法對(duì)J-A模型的參數(shù)進(jìn)行識(shí)別,建立了改進(jìn)的JA靜態(tài)磁滯模型。推導(dǎo)了電流互感器一次側(cè)和二次側(cè)之間的傳變特性方程,結(jié)合JA磁化理論下磁芯的靜態(tài)磁滯模型,建立了電流互感器的數(shù)值模型。論文采用ds PACE仿真平臺(tái)搭建了半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通過(guò)該平臺(tái)研究了含直流分量下電流互感器的暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)過(guò)程。同時(shí)仿真分析了改進(jìn)J-A模型在直流分量存在的情況下的磁滯回線曲線及傳變特性,發(fā)現(xiàn)與實(shí)際測(cè)量的結(jié)果相吻合,驗(yàn)證了模型的正確性。此外,論文還分析了含直流情況下電流互感器對(duì)電能計(jì)量的影響,研究發(fā)現(xiàn),在含有直流的情況下,電流互感器的非線性特性將導(dǎo)致基波電能的減小及諧波電能增大。論文運(yùn)用單一頻率法與疊加單次諧波法研究了電流互感器的頻率特性。研究發(fā)現(xiàn),兩種測(cè)試方法結(jié)果相似,說(shuō)明了頻率的改變不足以使電流互感器由線性區(qū)進(jìn)入非線性區(qū),由此提出了疊加多次諧波法,實(shí)現(xiàn)了電流互感器的頻率特性高效測(cè)量。根據(jù)電流互感器的等效電路模型,推導(dǎo)出電流互感器的傳遞函數(shù)。另外,論文還從理論和實(shí)際數(shù)據(jù)兩個(gè)方面,分析了諧波負(fù)荷下電流互感器對(duì)電能計(jì)量的影響,表明在實(shí)際諧波負(fù)載下,由于諧波比差及功率因數(shù)角的影響,導(dǎo)致諧波功率誤差比諧波比差增大了10倍左右。論文對(duì)工程信號(hào)進(jìn)行了分析,歸納了幾種常見(jiàn)的動(dòng)態(tài)負(fù)荷模型,研究了不同動(dòng)態(tài)負(fù)荷下電流互感器的傳變特性,采用復(fù)合誤差量化了傳變誤差。此外,用實(shí)際數(shù)據(jù)分析了動(dòng)態(tài)負(fù)荷下電流互感器對(duì)電能計(jì)量的影響,證實(shí)了在動(dòng)態(tài)負(fù)荷下由電流互感器引起的誤差已不可忽略。
【關(guān)鍵詞】：電流互感器 傳變特性 電能計(jì)量 J-A磁滯理論 動(dòng)態(tài)負(fù)荷
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM452;TM933.4
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 研究背景及意義8
• 1.2 電流互感器的建模研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.1 不考慮磁滯的電流互感器模型8-9
• 1.2.2 考慮磁滯的電流互感器模型9-10
• 1.3 電流互感器的傳變特性研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3.1 含直流分量下電流互感器的傳變特性研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 諧波負(fù)荷下電流互感器的傳變特性研究現(xiàn)狀11
• 1.3.3 動(dòng)態(tài)負(fù)荷下電流互感器的傳變特性研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 電流互感器對(duì)電能計(jì)量的影響研究現(xiàn)狀12-14
• 1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 2 基于改進(jìn)J-A磁滯理論的電流互感器建模16-28
• 2.1 J-A磁滯理論16-20
• 2.1.1 非磁滯磁化模型16-17
• 2.1.2 經(jīng)典J-A靜態(tài)磁滯模型17-18
• 2.1.3 改進(jìn)的J-A靜態(tài)磁滯模型18-20
• 2.2 J-A參數(shù)識(shí)別20-25
• 2.2.1 B-H曲線測(cè)量電路與原理20-22
• 2.2.2 基于微分進(jìn)化算法的J-A參數(shù)優(yōu)化算法22-25
• 2.3 基于改進(jìn)的J-A靜態(tài)磁滯理論的CT數(shù)值模型25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 含直流分量下電流互感器的傳變特性及對(duì)電能計(jì)量的影響28-46
• 3.1 理論分析及數(shù)值模型28-30
• 3.2 電流互感器傳變特性半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)30-33
• 3.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖30-31
• 3.2.2 測(cè)量電路圖31-32
• 3.2.3 誤差計(jì)算方法32-33
• 3.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試信號(hào)的設(shè)計(jì)33-36
• 3.4 實(shí)際電流互感器的傳變特性36-40
• 3.4.1 含直流分量下電流互感器的暫態(tài)過(guò)程36-38
• 3.4.2 含直流分量下電流互感器的穩(wěn)態(tài)過(guò)程38-40
• 3.5 J-A仿真模型的傳變特性40-42
• 3.6 含直流分量下電流互感器對(duì)電能計(jì)量的影響42-45
• 3.7 本章小結(jié)45-46
• 4 諧波負(fù)荷下電流互感器的傳變特性及對(duì)電能計(jì)量的影響46-62
• 4.1 某電流互感器的頻率特性實(shí)測(cè)46-51
• 4.1.1 單一頻率法46-48
• 4.1.2 疊加單次諧波法48-51
• 4.1.3 疊加多次諧波法51
• 4.2 基于傳遞函數(shù)的電流互感器頻率特性分析51-55
• 4.2.1 傳遞函數(shù)的理論推導(dǎo)51-53
• 4.2.2 基于傳遞函數(shù)的頻率特性測(cè)量53-55
• 4.3 諧波負(fù)荷下電流互感器對(duì)電能計(jì)量的影響55-61
• 4.3.1 電流互感器引起的諧波誤差理論分析55-56
• 4.3.2 諧波負(fù)荷下電流互感器對(duì)電能計(jì)量的影響實(shí)例分析56-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 5 動(dòng)態(tài)負(fù)荷下電流互感器的傳變特性及對(duì)電能計(jì)量的影響62-72
• 5.1 動(dòng)態(tài)負(fù)荷電流信號(hào)建模62-63
• 5.2 動(dòng)態(tài)負(fù)荷下電流互感器傳變特性的仿真分析63-65
• 5.3 動(dòng)態(tài)負(fù)荷下電流互感器對(duì)電能計(jì)量的影響實(shí)例分析65-71
• 5.3.1 綦江電鐵信號(hào)65-68
• 5.3.2 電動(dòng)汽車脈沖充電信號(hào)68-71
• 5.4 本章小結(jié)71-72
• 6 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 主要研究成果與結(jié)論72-73
• 6.2 后續(xù)工作展望73-74
• 致謝74-76
• 參考文獻(xiàn)76-82
• 附錄82
• A.作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄82
• B.作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目82

【相似文獻(xiàn)】

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