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HVDC谐波电流数字化测量方法研究

陈春华  
【摘要】: 近些年来,高压直流输电得到了快速的发展,电力系统谐波污染也越来越严重,电力系统安全稳定运行受到了越来越多的威胁。实时、准确地测量谐波电流信号是有效抑制谐波污染的关键和前提。目前电力系统应用的测量仪表主要都是按照工频正弦量设计,输入信号含有谐波时,测量准确度受到了挑战。传统的带铁芯的环形绕组互感器在直流电流下会因为磁通偏移而产生饱和,不能用于高压直流输电系统中的谐波测量。本文提出了基于Rogowski线圈的光电互感器的直流电流谐波分量测量方法,系统的解决了传统谐波电流测量容易受直流影响的问题。该系统是集光纤技术、电子技术、USB通信技术为一体新型谐波电流测量系统。在本文中,作者对Rogowski线圈的工作特性、数字信号采集系统、USB通信系统进行了分析和设计。 Rogowski线圈是高压侧电流互感器的核心环节,其性能直接影响整个系统的精度。本文阐述了Rogowski线圈测量直流电流中谐波电流分量的工作原理和工作特点。给出了Rogowski线圈设计的一般性原则,并结合本系统给出了Rogowski线圈用于直流谐波分量测量3的特殊性设计。 本文设计了高压侧模拟信号的数字采集系统、光电转换系统、低压侧串并转换环节、USB通信环节和信号模拟输出环节。在高压侧对比了多种积分器后,选择了适合本系统的积分器。信号采集系统采用了基于MSP430和ADS8325的数字采样电路。高/低压板间采用了光信号传输,有效地克服了信号受环境干扰的问题。在低压侧以DSP为核心分别完成信号的串并转换、USB通信和模拟信号输出功能。


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