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基于rogowski线圈的自适应电子式电流互感器的研究

作　者: 王佳琳
导　师: 任洪林
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: rogowski线圈电子式互感器自适应小波
分类号: TM452
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 247次
引　用: 1次
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内容摘要

在高速发展的电力系统中,对测量装置响应能力的要求越来越高,rogowski线圈电流互感器因具有不饱和、线性度好、动态响应能力强等特性而越来越受到人们的重视。但是,rogowski线圈电流互感器的测量精度容易受到外界环境变化的影响。针对这一问题,设计了自适应rogowski线圈电流互感器。采用带铁心的rogowski线圈电流互感器作为自适应校正系统的基准源。通过对带铁心的rogowski线圈的等效分布参数模型进行大量的仿真,结果表明带铁心的rogowski线圈在未发生饱和时具有很高的测量精度,可以满足自适应校正系统的要求。但在测量大电流时会出现磁饱和现象而产生测量误差。采用多分辨率快速小波分析方法可以对饱和点进行判定。经过对多种情况的仿真分析,结果表明采用小波分析判定带铁心的rogowski线圈的饱和点的方法是正确可行的。由空心rogowski线圈等效模型仿真结果的分析可知,各种外界因素(如装配误差)会降低空心rogowski线圈的测量精度。为此,把控制原理应用到rogowski线圈电流测量系统中,将带铁心的rogowski线圈和空心rogowski线圈相结合,设计了自适应rogowski线圈电流互感器。仿真表明,设计的自适应校正系统可以提高rogowski线圈电流互感器的测量精度,校正因外界环境变化而产生的误差。在前两部分研究的基础上,设计了自适应rogowski线圈电流测量系统的框架,并对积分环节和调制环节进行了研究。设计的带有惯性环节的积分电路把空心rogowski线圈的输出电压恢复成与被测电流信号成比例的信号。调制环节的作用是把采集的模拟量转化成适合光纤传输的数字量。根据测量系统的指标要求,选择A/D7895-10作为A/D转换芯片,设计了A/D芯片工作需要的脉冲发生电路等外围电路,仿真结果表明所设计的外围电路可以使A/D芯片正常工作。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-16
  1.1 课题的背景目的和意义  9
  1.2 国内外研究现状  9-14
    1.2.1 传统电磁式电流互感器  9-10
    1.2.2 电子式电流互感器  10-13
    1.2.3 rogowski线圈电流互感器  13-14
  1.3 本文主要研究内容  14-16
第2章带铁心rogowski线圈仿真及其饱和点的判定  16-30
  2.1 引言  16
  2.2 带铁心的rogowski线圈饱和电流计算  16-17
  2.3 带铁心的rogowski线圈等效模型  17-21
  2.4 带铁心的rogowski线圈仿真与基准源数据的选取  21-24
    2.4.1 带铁心的rogowski线圈仿真  21-23
    2.4.2 基准源有效数据的选取  23-24
  2.5 基于小波变换的铁心rogowski线圈深度饱和点的判定  24-29
    2.5.1 小波多分辨率分析快速算法  24-26
    2.5.2 带铁心的rogowski线圈饱和点小波分析  26-29
  2.6 本章小结  29-30
第3章自适应rogowski线圈电流互感器  30-40
  3.1 引言  30
  3.2 rogowski线圈基本原理  30-31
  3.3 装配误差对rogowski线圈的影响  31-35
  3.4 自适应rogowski线圈电流互感器  35-37
  3.5 自适应rogowski线圈电流互感器仿真  37-39
  3.6 本章小结  39-40
第4章自适应rogowski线圈电流测量系统设计  40-49
  4.1 系统总体设计  40-41
  4.2 积分环节的设计  41-42
  4.3 调制环节的设计  42-47
  4.4 光纤传输系统的选择  47-48
  4.5 本章小结  48-49
结论  49-50
参考文献  50-53
附录1  53-55
攻读学位期间发表的学术论文  55-56
致谢  56

基于rogowski线圈的自适应电子式电流互感器的研究

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