一种基于非线性宽频模型的宽频电压测量装置与方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113688520A(43)申请公布日2021.11.23(21)申请号202110980338.8G01R19/00(2006.01)(22)申请日2021.08.25(71)申请人国网四川省电力公司电力科学研究院地址610000四川省成都市高新区锦晖西二街16号(72)发明人穆舟汪康康潘飞刘浩王彤彤张榆谢施君张晨萌罗东辉夏亚龙邵千秋(74)专利代理机构成都行之专利代理事务所(普通合伙)51220代理人史丽红(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G06F17/16(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种基于非线性宽频模型的宽频电压测量装置与方法(57)摘要本发明公开了一种基于非线性宽频模型的宽频电压测量装置与方法，测量装置包括高频模块和稳态模块，且高频模块为二端口模型，稳态模块包括含非线性支路的传统T型变压器模型，高频模块的输入两端口分别接在电压测量装置的输入端口和地，输出两端口分别连接电压测量装置的输出和地。本发明的目的在于提供一种基于非线性宽频模型的宽频电压测量装置与方法，解决电磁式电压互感器无法满足宽频电压的测量需求问题。CN113688520ACN113688520A权利要求书1/2页1.一种基于非线性宽频模型的宽频电压测量装置，其特征在于，包括高频模块和稳态模块，且所述高频模块为二端口模型；所述稳态模块包括T型变压器、漏抗L1、漏抗L2、铜耗R1、铜耗R2、非线性电阻Rm以及非线性电感Lm；所述T型变压器的原边同名端与所述铜耗R1的一端连接，所述铜耗R1的另一端与所述漏抗L1的一端连接，所述漏抗L1的另一端与所述高频模块的一个输入端口连接，所述高频模块的另一输入端口与所述T型变压器的原边非同名端连接；所述T型变压器的副边同名端与所述铜耗R2的一端连接，所述铜耗R2的另一端与所述漏抗L2的一端连接，所述漏抗L2的另一端与所述高频模块的一个输出端口连接，所述高频模块的另一输出端口与所述T型变压器的副边非同名端连接；所述非线性电阻Rm以及所述非线性电感Lm并联在所述T型变压器的原边同名端和所述T型变压器的原边非同名端之间。2.根据权利要求1所述的一种基于非线性宽频模型的宽频电压测量装置，其特征在于，所述高频模块包括电路结构相同的子模块A、子模块B以及子模块C；所述子模块A的一端与远离所述铜耗R1一侧的所述漏抗L1连接，所述子模块A的另一端与所述T型变压器的原边非同名端连接；所述子模块B的一端与远离所述铜耗R1一侧的所述漏抗L1连接，所述子模块B的另一端与远离所述铜耗R2一侧的所述漏抗L2连接；所述子模块C的一端与远离所述铜耗R2一侧的所述漏抗L2连接，所述子模块C的另一端与所述T型变压器的副边非同名端连接。3.根据权利要求2所述的一种基于非线性宽频模型的宽频电压测量装置，其特征在于，所述子模块A包括n条并联的支路，且任意一条支路均包括电阻Ri、电感Li、电容Ci以及电导Gi；其中，所述电容Ci与所述电导Gi并联后再与所述电感Li的一端连接，所述电感Li的另一端与所述电阻Ri的一端连接。4.根据权利要求2所述的一种基于非线性宽频模型的宽频电压测量装置，其特征在于，所述子模块A包括n条并联的支路，任意一条支路均包括电阻Ri和电感Li，且所述电阻Ri和所述电感Li串联。5.根据权利要求1所述的一种基于非线性宽频模型的宽频电压测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：计算所述子模块C的总电流；S2：根据所述总电流采用支路电流矩阵求解方法或节点电压矩阵求解方法计算输入侧电压。6.根据权利要求5所述的一种基于非线性宽频模型的宽频电压测量装置的测量方法，其特征在于，所述S1包括以下子步骤：基于所述子模块C中每条支路的电压‑电阻电压传递函数，运用时域离散化的递归卷积法，计算每条支路电阻的电压；根据所述电阻和所述电压采用欧姆定律计算每条支路的支路电流；求取所有的所述支路电流的和值，所述和值为所述子模块C的总电流。7.根据权利要求5所述的一种基于非线性宽频模型的宽频电压测量装置的测量方法，2CN113688520A权利要求书2/2页其特征在于，所述S2包括以下子步骤：以所述子模块C的总电流为外部输入参数，获取所述高频模块和所述稳态模块中每条支路的电流方程或节点电压方程；根据所述电流方程或所述节点电压方程计算所述高频模块和所述稳态模块中每一步步长的电压电流，以获取所述输入侧电压；其中，所述稳态模块中的非线性电感和非线性电阻等效的电导和理想电流源的参数在每一个步长的计算中进行迭代，直至稳定。3CN113688520A说明书1/6页一种基于非线性宽频模型的宽频电压测量装置与方法技术领域[0001]本发明涉及暂态