電容式電壓互感器電壓暫降測(cè)量誤差分析及校正

周文，梁紀(jì)峰，焦亞?wèn)|，李鐵成，路艷巧，劉勇

(1.國(guó)網(wǎng)河北省電力有限公司電力科學(xué)研究院，河北 石家莊 050021；2.國(guó)網(wǎng)河北省電力有限公司，河北 石家莊050023；3.安徽武怡電氣科技有限公司，安徽 合肥 230031；4.國(guó)網(wǎng)河北省電力有限公司衡水供電分公司，河北 衡水 053099)

0 引言

隨著國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)朝著集群化、高端化和自動(dòng)化方向持續(xù)轉(zhuǎn)型，電網(wǎng)中各類(lèi)敏感用電設(shè)備數(shù)量激增，電壓暫降造成的危害以及經(jīng)濟(jì)損失的嚴(yán)重程度愈發(fā)凸顯，使電壓暫降成為當(dāng)前工業(yè)界及學(xué)術(shù)界最關(guān)注和最亟待解決的電能質(zhì)量問(wèn)題[1-2]。目前110 kV及以上電網(wǎng)普遍通過(guò)電容式電壓互感器（capacitor voltage transformer，CVT）進(jìn)行電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)，含儲(chǔ)能元件的CVT暫態(tài)響應(yīng)必然影響到電壓暫降特征刻畫(huà)、擾動(dòng)辨識(shí)以及傳遞特性等相關(guān)研究，對(duì)其電壓暫降特征量測(cè)量誤差相關(guān)分析及校正，具有重要理論意義與實(shí)踐價(jià)值。

對(duì)于CVT測(cè)量誤差的分析主要集中在穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量方面，如研究頻率、負(fù)荷、外界溫度以及電磁環(huán)境等對(duì)CVT基波電壓測(cè)量的影響[3-6]，通過(guò)試驗(yàn)比對(duì)和建模仿真手段進(jìn)行諧波測(cè)量誤差量化及校正分析[7-12]。對(duì)于如電壓暫降的暫態(tài)電能質(zhì)量測(cè)量誤差的研究相對(duì)缺失，文獻(xiàn)[13]基于實(shí)際參數(shù)建立CVT等效仿真模型，詳細(xì)地仿真研究了不同故障時(shí)刻、不同電路參數(shù)等因素對(duì)其暫態(tài)過(guò)程的影響規(guī)律，而文獻(xiàn)[14]則針對(duì)未知CVT內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)的情況，采用方波脈沖激勵(lì)，并基于卷積定理分別采用遞推法和最小二乘法，計(jì)算單位沖激響應(yīng)，最后進(jìn)行拉氏變換求得CVT頻率傳遞特性，并討論了測(cè)量噪音對(duì)該方法的影響，這些研究都表明了CVT暫態(tài)過(guò)程的差異性和復(fù)雜性。在影響方面，文獻(xiàn)[15-19]重點(diǎn)討論了CVT在不同故障下暫態(tài)行為對(duì)距離保護(hù)的影響，但未涉及電壓暫降測(cè)量誤差的相關(guān)討論。而在CVT暫態(tài)誤差校正方面，除了生產(chǎn)商優(yōu)化結(jié)構(gòu)和參數(shù)來(lái)盡量縮短暫態(tài)響應(yīng)時(shí)間外，還可以根據(jù)暫態(tài)模型，通過(guò)間接反演消除誤差。如文獻(xiàn)[20]利用梯形積分等值變換，將CVT高階等值電路轉(zhuǎn)化為某時(shí)刻僅包含電流源、電阻和輸入電壓源的直流電路，基于節(jié)點(diǎn)電壓方程，即可利用采集到的二次電壓精確計(jì)算出一次電壓；文獻(xiàn)[21]將CVT看作是一個(gè)時(shí)不變傳輸網(wǎng)絡(luò)，利用改進(jìn)歐拉法解代表CVT模型的一階微分方程組，確定二次輸入和一次輸出之間對(duì)應(yīng)，并利用了疊加原理解決算法的初值求解問(wèn)題，從而消除CVT暫態(tài)影響問(wèn)題，這些方法數(shù)據(jù)處理過(guò)程復(fù)雜，且缺少實(shí)際應(yīng)用效果?？梢?jiàn)，針對(duì)CVT暫態(tài)特性的影響研究主要圍繞在電網(wǎng)繼電保護(hù)方面，而大量通過(guò)CVT測(cè)量的電壓暫降在線(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，因?yàn)槿狈τ行У恼`差分析與校正處理，必然影響到數(shù)據(jù)后續(xù)應(yīng)用。

本文根據(jù)CVT結(jié)構(gòu)推導(dǎo)了其測(cè)量電壓暫降的誤差并指出了影響該誤差的內(nèi)外部因素，而后構(gòu)建了仿真模型，詳細(xì)研究了暫降初相角（起始點(diǎn)）、殘余電壓、CVT參數(shù)及負(fù)荷對(duì)電壓暫降持續(xù)時(shí)間、暫降幅值以及相位跳變等特征量的影響及敏感度，在此基礎(chǔ)上提出一種基于虛擬阻抗補(bǔ)償?shù)腃VT電壓暫降測(cè)量誤差校正方法，消除了電壓暫降不確定性造成的測(cè)量誤差多樣性問(wèn)題，仿真結(jié)果表明該方法的有效性，為普遍采用CVT的高壓系統(tǒng)電壓暫降準(zhǔn)確測(cè)量提供了可行的校正方案。

1 CVT結(jié)構(gòu)及暫態(tài)響應(yīng)

CVT由電容分壓器、補(bǔ)償電抗器、中間變壓器、阻尼器等部分組成，如圖1所示。高壓系統(tǒng)電壓ui(t)經(jīng)過(guò)C1、C2組成的電容分壓器分壓后通過(guò)中壓變壓器二次降壓后輸出uo(t)。為消除電容分壓器造成的工頻相位偏移，需經(jīng)過(guò)補(bǔ)償電抗器的“補(bǔ)償作用”使CVT在工頻時(shí)處于“零”內(nèi)阻狀態(tài)，即補(bǔ)償電抗器與分壓電容器發(fā)生工頻串聯(lián)諧振。

圖1 CVT結(jié)構(gòu)示意Fig.1 Structure schematic of CVT

阻尼器起到抑制鐵磁諧振的作用，目前國(guó)內(nèi)運(yùn)行的CVT都是諧振型或速飽和型，其中采用諧振型阻尼器的CVT暫態(tài)影響更嚴(yán)重[22]，故以此類(lèi)CVT 作為研究對(duì)象。同時(shí)標(biāo)準(zhǔn) GB/T 4703—2007[23]規(guī)定，CVT的中間變壓器在1.5倍過(guò)電壓內(nèi)不發(fā)生飽和，故在本文分析中其鐵芯始終工作在B-H曲線(xiàn)的線(xiàn)性段，則可忽略中間變壓器勵(lì)磁阻抗的影響。目前CVT二次側(cè)負(fù)荷主要為各類(lèi)繼電保護(hù)、測(cè)量及監(jiān)控裝置，據(jù)文獻(xiàn)[23]中暫態(tài)響應(yīng)試驗(yàn)的要求，將其等效為電阻和電感的串聯(lián)?；谏鲜鰲l件，從電容分壓點(diǎn)向高壓系統(tǒng)看，利用戴維南定理，可得到CVT等值模型[13]如圖2所示。

圖2 CVT等值模型Fig.2 Equivalent model of CVT

圖2中：Ceq為電容分壓器等值電容，Ceq=C1+C2；Leq為補(bǔ)償電抗器電感和中間變壓器漏感之和；Req為補(bǔ)償電抗器等效電阻和中間變壓器漏電阻之和；Rf、Lf、Cf為諧振阻尼器的參數(shù)；Rd、Ld為負(fù)荷；n為中間變壓器變比。

根據(jù)圖2可推導(dǎo)出CVT的傳遞函數(shù)為

式中：Rk=n2Rf+Req；Lk=n2Lf+Leq；Ui(s)為CVT高壓輸入電壓ui(t)的拉氏變換；Uo(s)為CVT低壓輸出電壓uo(t)的拉氏變換。

根據(jù)CVT工作原理，其內(nèi)部參數(shù)還滿(mǎn)足

式中：f0為工頻頻率；K為CVT變比。

在某一時(shí)刻電網(wǎng)發(fā)生電壓暫降，可根據(jù)文獻(xiàn)[22]推導(dǎo)出經(jīng)CVT測(cè)量的暫態(tài)誤差為

式中： ε (t)為CVT的暫態(tài)誤差；L?1為反拉氏變換； ΔU(s)為暫降跌落電壓，一般可表示為

式中：Udip為電壓暫降過(guò)程跌落的電壓幅值； φ為電壓暫降發(fā)生時(shí)刻的初相角。

將式（4）代入式（3）可得

則數(shù)字化處理后，電壓暫降測(cè)量誤差為

式中：N為每周期的采樣點(diǎn)數(shù)； ε (i)為第i次采樣時(shí)的暫態(tài)誤差波形；k為窗口滑動(dòng)數(shù)，k=1,2,3,···

根據(jù)式（5）和式（6）可知，CVT對(duì)電壓暫降測(cè)量誤差不僅與其分壓電容器、阻尼器、中間變壓器以及負(fù)荷特性密切相關(guān)，也與電網(wǎng)電壓暫降殘余電壓和暫降初相角存在關(guān)系，其中暫降誤差與電壓暫降殘余電壓成反比關(guān)系。

2 電壓暫降測(cè)量誤差仿真分析

2.1 電壓暫降誤差測(cè)量仿真模型

為對(duì)CVT測(cè)量的電壓暫降誤差進(jìn)行定性和定量分析，根據(jù)圖1和圖2在Matlab/Simulink仿真軟件中搭建CVT仿真模型，其初始參數(shù)如表1所示。

表1 某TYD 110/–0.02 H CVT的典型參數(shù)Table 1 Typical parameters of a TYD 110/–0.02 H CVT

表1 某TYD 110/–0.02 H CVT的典型參數(shù)Table 1 Typical parameters of a TYD 110/–0.02 H CVT

實(shí)際上，電壓暫降的成因大致可分為電網(wǎng)短路故障和負(fù)荷沖擊兩大類(lèi)，對(duì)于110 kV及以上電壓等級(jí)電網(wǎng)主要以前者為主，故建立如圖3所示的簡(jiǎn)易模型。

圖3 電網(wǎng)短路造成電壓暫降的測(cè)量誤差仿真模型Fig.3 Simulation model of measurement error for voltage sag caused by short circuit

模型中電源額定電壓為110 kV，短路容量為1 GV·A，其中性點(diǎn)采用直接接地方式，短路點(diǎn)到電壓測(cè)量點(diǎn)的線(xiàn)路阻抗為3 Ω，短路故障持續(xù)時(shí)間為 0.2 s，負(fù)荷容量為 20 MV·A。對(duì)于該模型電壓的測(cè)量來(lái)自2個(gè)途徑：（1）Matlab測(cè)量模塊對(duì)一次系統(tǒng)的直接測(cè)量（M1）；（2）CVT并根據(jù)其變比折算至一次系統(tǒng)（M2）。

此時(shí)，電壓暫降測(cè)量誤差表示為

式中：uM1(i)為M1途徑測(cè)試的電壓第i次采樣值；uM2(i)為M2途徑測(cè)試的電壓第i次采樣值。

以單相（A相）接地短路、相間（A與B相）短路、兩相（A與B相）接地短路3種短路故障為例進(jìn)行仿真，測(cè)量的電壓暫降過(guò)程中半周期滑窗電壓均方根值及誤差如圖4所示。

圖4 接地故障導(dǎo)致的電壓暫降誤差測(cè)量結(jié)果Fig.4 Measurement results of voltage sag error caused by grounding fault

根據(jù)M1和M2測(cè)量結(jié)果比對(duì)可知，通過(guò)CVT測(cè)量因短路故障而造成的電壓暫降時(shí)的半周期滑窗電壓均方根值已不具有典型“矩形”特征，對(duì)應(yīng)電壓暫降誤差出現(xiàn)了正值和負(fù)值，誤差最大值達(dá)到0.2（p.u.）左右。通過(guò)CVT測(cè)量電壓暫降過(guò)渡段的時(shí)間增大，電壓變化速率減小，殘余電壓降低，同時(shí)在短路故障恢復(fù)后還測(cè)量出一定的超調(diào)量，這些最終也必然影響到持續(xù)時(shí)間及相位跳變的測(cè)量結(jié)果。

2.2 電壓暫降誤差的敏感性分析

2.2.1 電壓暫降特征量誤差定義

為進(jìn)一步分析CVT對(duì)電壓暫降測(cè)量誤差的影響，以控制單一變量的方式，在單相接地仿真條件下，研究暫降初相角（起始點(diǎn)）、殘余電壓、CVT參數(shù)及負(fù)荷對(duì)電壓暫降持續(xù)時(shí)間、暫降幅值以及相位跳變[24]等特征的影響。

為直觀刻畫(huà)各暫降特征的誤差受影響情況，以M2和M1途徑測(cè)量結(jié)果差值來(lái)表征，即

式中：te、Ae、θe分別為持續(xù)時(shí)間、暫降幅值以及起始相位跳變誤差；tM1、AM1、θM1為M1途徑測(cè)量的持續(xù)時(shí)間、暫降幅值以及起始相位跳變；tM2、AM2、θM2為M2途徑測(cè)量的持續(xù)時(shí)間、暫降幅值以及起始相位跳變。

2.2.2 電壓暫降初相角對(duì) CVT 測(cè)量誤差影響

考慮到正弦電壓波形的正負(fù)半周的對(duì)稱(chēng)性，仿真時(shí)的暫降初相角可設(shè)為 0°、45°、90°、135°，此時(shí)其他仿真條件保持不變，電壓暫降時(shí)測(cè)量結(jié)果如圖5所示。

圖5 不同電壓暫降初相角測(cè)量結(jié)果Fig.5 Measurement results of initial phase angle of different voltage sags

不同初相角時(shí)，CVT暫態(tài)響應(yīng)各異。結(jié)合圖2可知，初相角為0°時(shí)，電壓變化率最大，對(duì)應(yīng)CVT測(cè)量電壓暫降誤差最大，而后隨著初相角的增大而減??；初相角為90°時(shí)，電壓變化率達(dá)到最小，CVT測(cè)量誤差也相應(yīng)達(dá)到最小，而后增加。具體到電壓暫降各特征值測(cè)量誤差的分析結(jié)果如圖6所示。

圖6 初相角對(duì)電壓暫降特征值的影響Fig.6 Influence of initial phase angle on characteristic values of voltage sags

根據(jù)圖6所示的仿真結(jié)果可知：（1）CVT測(cè)量會(huì)導(dǎo)致電壓暫降持續(xù)時(shí)間增加，且初相角為90°時(shí)誤差最小。（2）CVT測(cè)量會(huì)導(dǎo)致電壓暫降幅值最小值減小，并在初相角為90°時(shí)誤差最小。誤差區(qū)間達(dá)到[0.03,0.06](p.u.)，暫降幅值受初相角影響較為顯著。（3）CVT測(cè)量的電壓暫降起始相位跳變?cè)?°和45°初相角時(shí)誤差不超過(guò)5°，但在90°和135°時(shí)，CVT測(cè)量的起始相位跳變突變到超前狀態(tài)，而直接測(cè)量的起始相位跳變保持在滯后狀態(tài)，兩者誤差顯著增大，在90°時(shí)達(dá)到最大值（75°左右）。

實(shí)際上，電網(wǎng)中絕緣擊穿引起的短路故障大多數(shù)發(fā)生在電壓瞬時(shí)值靠近最大值處[25]，因此電壓暫降初相角多分布在90°，而此時(shí)CVT造成的測(cè)量誤差也處于最小的狀態(tài)，有利于測(cè)量。

2.2.3 電壓暫降殘余電壓對(duì) CVT 測(cè)量誤差影響

通過(guò)改變線(xiàn)路阻抗，使其殘余電壓變化區(qū)間為[0.1～0.9](p.u.)，此時(shí)暫降初相角設(shè)為90°，其他仿真條件保持不變，測(cè)量誤差結(jié)果如圖7所示。

圖7 電壓暫降殘余電壓對(duì)CVT測(cè)量誤差的影響Fig.7 Influence of residual voltage of voltage sag on CVT measurement error

根據(jù)圖7可知，CVT測(cè)量的電壓暫降誤差最大值隨著殘余電壓增大而近似線(xiàn)性減小，與式（6）分析結(jié)果相吻合。在此過(guò)程中電壓暫降各特征值測(cè)量誤差與殘余電壓關(guān)系如下。

（1）殘余電壓在區(qū)間 [0.10, 0.75)（p.u.）時(shí)，由CVT造成的持續(xù)時(shí)間誤差始終處于緩慢增加狀態(tài)，不超過(guò)4 ms，但當(dāng)殘余電壓為[0.75,0.9)（p.u.）時(shí)，持續(xù)時(shí)間誤差快速變化，在0.83（p.u.）處達(dá)到正誤差最大（約8 ms），隨后快速減小并在0.88（p.u.）處轉(zhuǎn)換為負(fù)誤差，最終在0.90（p.u.）達(dá)到最大（–20 ms），說(shuō)明電壓暫降殘余電壓較大時(shí)，CVT對(duì)持續(xù)時(shí)間的測(cè)量影響更為嚴(yán)重，而電網(wǎng)中殘余電壓為[0.8～0.9)(p.u.)的暫降發(fā)生概率最大[23]，不利于測(cè)量。

（2）暫降最小幅值誤差隨著殘余電壓變化可分為2段，當(dāng)殘余電壓為[0.10,0.55)（p.u.）時(shí)，誤差由–0.04（p.u.）近似線(xiàn)性增加至0.05（p.u.）；當(dāng)殘余電壓為[0.55,0.90)（p.u.）時(shí)，誤差由0.05（p.u.）近似線(xiàn)性減小至0.016（p.u.）。

（3）起始相位跳變誤差隨著殘余電壓的增大，由–90°減小至–5°，并且CVT測(cè)量的起始相位跳變?cè)跉堄嚯妷?.36（p.u.）處由到超前轉(zhuǎn)變?yōu)闇鬆顟B(tài)，說(shuō)明殘余電壓對(duì)起始相位跳變誤差影響顯著，但電壓暫降殘余電壓越大，CVT對(duì)其測(cè)量影響越小。

2.2.4 CVT 參數(shù)及負(fù)荷對(duì) CVT 測(cè)量誤差影響

按表2改變CVT分壓電容器等值電容Ceq（分壓比不變）、諧振阻尼器電容Cf以及負(fù)荷的負(fù)載率η，其他關(guān)聯(lián)參數(shù)根據(jù)式（2）跟隨變化。

表2 CVT參數(shù)及負(fù)荷仿真范圍和步長(zhǎng)Table 2 CVT parameters and load simulation range and step size

仿真時(shí)，暫降初相角設(shè)為90°，其他仿真條件保持不變，誤差測(cè)量結(jié)果如圖8所示。

圖8 CVT參數(shù)及負(fù)荷對(duì)測(cè)量誤差的影響Fig.8 Influence of CVT parameters and load on measurement error

根據(jù)圖8可知，當(dāng)Ceq增大時(shí)，CVT測(cè)量的電壓暫降誤差減??；而Cf增大，CVT測(cè)量的電壓暫降誤差則先增大到某一值后就趨于穩(wěn)定；對(duì)于負(fù)載率η，其變化對(duì)CVT測(cè)量的電壓暫降誤差基本無(wú)影響。具體到各特征值測(cè)量誤差影響如下。

（1）相對(duì)于Cf和η，Ceq值較小時(shí)，對(duì)于持續(xù)時(shí)間的影響明顯，但隨其不斷增大，持續(xù)時(shí)間誤差迅速穩(wěn)定在0附近。

（2）隨Ceq、Cf和η值增大，暫降最小幅值誤差的變化過(guò)程表現(xiàn)各異，但最終都趨于減小狀態(tài)。

（3）隨著Ceq、Cf值增大，兩者都會(huì)造成起始相位跳變誤差的跳變，但作用效果相反，前者使誤差減小，后者使誤差增大。對(duì)于η則緩慢線(xiàn)性減小。

綜上所述，電壓暫降初始角在90°時(shí)，CVT測(cè)量誤差最小，但對(duì)起始相位跳變影響最大；電壓暫降殘余電壓越高測(cè)量誤差越小，但對(duì)于持續(xù)時(shí)間測(cè)量影響卻越大；對(duì)于CVT內(nèi)部參數(shù)，分壓電容器等值電容對(duì)測(cè)量誤差影響最為顯著，其值越大測(cè)量誤差越小，而諧振阻尼器電容卻起相反作用，但影響量相對(duì)較??；最后CVT負(fù)載率對(duì)于其測(cè)量誤差影響不明顯。

3 校正方法

理論推導(dǎo)和仿真建模分析結(jié)果都表明CVT對(duì)電壓暫降測(cè)量的誤差是由內(nèi)外因素綜合作用的結(jié)果，盡管CVT在制造完成后其內(nèi)部參數(shù)可通過(guò)出廠(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量確定，但電網(wǎng)每次發(fā)生電壓暫降的狀態(tài)量（初始角和殘余電壓等）卻是不可預(yù)測(cè)的隨機(jī)過(guò)程，這種不確定性最終導(dǎo)致電壓暫降誤差無(wú)特定規(guī)律可循。因此，除優(yōu)化CVT參數(shù)來(lái)盡可能減小誤差外，提出一種基于虛擬阻抗補(bǔ)償?shù)腃VT電壓暫降測(cè)量誤差校正方法，以解決CVT電壓暫降測(cè)量誤差問(wèn)題，其原理如圖9所示。

圖9 虛擬阻抗補(bǔ)償?shù)男Ｕ椒ㄊ疽釬ig.9 Schematic diagram of calibration method for virtual impedance compensation

在電容分壓器與補(bǔ)償電抗器之間加裝電流傳感器，將測(cè)量到的電流i(t)作為虛擬阻抗補(bǔ)償模塊的輸入，而后在KVL定理基礎(chǔ)上，綜合CVT制造參數(shù)，設(shè)計(jì)該模塊的虛擬阻抗，以計(jì)算補(bǔ)償電壓uc(t)，該電壓與CVT二次側(cè)測(cè)量電壓uCVT(t)相疊加，并通過(guò)CVT變比K換算，進(jìn)而計(jì)算出CVT一次側(cè)的校正電壓uia(t)，如式（9）和式（10）所示，該過(guò)程消除了電壓暫降發(fā)生時(shí)隨機(jī)狀態(tài)量的不利影響，實(shí)現(xiàn)了電壓暫降測(cè)量誤差的校正。

為評(píng)估該方法的校正效果，在圖3的仿真模型中按圖9搭建虛擬阻抗補(bǔ)償模塊。仿真時(shí)除電壓暫降初相角設(shè)置為90°外，其他參數(shù)保持不變，仿真時(shí)各環(huán)節(jié)時(shí)域波形如圖10所示，校正后電壓與一次系統(tǒng)電壓波形重合，證明了該方法可以有效地消除CVT造成的暫態(tài)誤差。

圖10 虛擬阻抗補(bǔ)償校正的仿真時(shí)域波形Fig.10 Simulation waveform of virtual impedance compensation correction method

實(shí)際上，CVT在變電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)，其所處的環(huán)境溫度、絕緣狀態(tài)、電場(chǎng)、污穢以及環(huán)境濕度都會(huì)對(duì)CVT的分壓電容器電容值產(chǎn)生影響，導(dǎo)致CVT實(shí)際運(yùn)行參數(shù)與根據(jù)出廠(chǎng)參數(shù)設(shè)置的虛擬阻抗參數(shù)之間出現(xiàn)偏差，進(jìn)而影響到虛擬阻抗補(bǔ)償校正方法的補(bǔ)償效果。在極端情況下，假設(shè)CVT分壓電容器等值電容Ceq與虛擬阻抗補(bǔ)償模塊中設(shè)置值之間存在–0.5%～+0.5%的偏差[6]，則根據(jù)上述仿真模型進(jìn)行分析可知，在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)段一次系統(tǒng)電壓與校正電壓間的誤差與參數(shù)設(shè)置偏差呈線(xiàn)性關(guān)系，且誤差不超過(guò)±0.15%，如圖11所示。

圖11 虛擬阻抗參數(shù)設(shè)置偏差對(duì)校正結(jié)果的影響Fig.11 Influence of virtual impedance parameter setting deviation on calibration results

為消除該誤差，可根據(jù)文獻(xiàn)[6]中對(duì)CVT誤差特性的研究成果，在式（9）中每個(gè)虛擬阻抗中引入運(yùn)行環(huán)境的修正因子，也可以根據(jù)仿真模型獲取(如圖11)在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)參數(shù)設(shè)置偏差與校正誤差間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，然后進(jìn)行虛擬阻抗參數(shù)的微調(diào)。

4 結(jié)論

本文根據(jù)CVT結(jié)構(gòu)從理論推導(dǎo)和建模仿真2個(gè)方面，較為全面的定量分析了暫降初相角、殘余電壓、CVT參數(shù)及負(fù)荷對(duì)電壓暫降持續(xù)時(shí)間、暫降幅值以及相位跳變等特征量的影響及敏感度，并提出了一種基于虛擬阻抗補(bǔ)償?shù)腃VT電壓暫降測(cè)量誤差校正方法，得出以下結(jié)論。

（1）CVT對(duì)電壓暫降測(cè)量誤差是由其本體各組成部分參數(shù)以及電網(wǎng)電壓暫降狀態(tài)共同作用的結(jié)果。

（2）電網(wǎng)在電壓瞬時(shí)值靠近最大值時(shí)刻最易發(fā)生電壓暫降（即初始角為90°和270°時(shí)），此時(shí)的CVT測(cè)量誤差也最?。浑妷簳航禋堄嚯妷涸礁邷y(cè)量誤差越小，但對(duì)于持續(xù)時(shí)間測(cè)量的影響卻越大。

（3）對(duì)于CVT內(nèi)部參數(shù)，分壓電容器等值電容對(duì)測(cè)量誤差影響最為顯著，其值越大測(cè)量誤差越小，而諧振阻尼器電容卻起相反作用，但影響量相對(duì)較小，最后CVT負(fù)載率對(duì)于其測(cè)量誤差影響不明顯。

（4）采用虛擬阻抗補(bǔ)償?shù)腃VT電壓暫降測(cè)量誤差校正方法，可以有效回避電壓暫降不確定性造成的測(cè)量誤差多樣性問(wèn)題，但應(yīng)充分考慮參數(shù)設(shè)置偏差帶來(lái)的誤差影響，同時(shí)電流傳感器對(duì)于小電流測(cè)量精度以及干擾噪音對(duì)校正效果的影響還需進(jìn)一步研究。