[发明专利]电力系统中铁心线圈低功率电流互感器模型及其建模方法

权利要求书

1.电力系统中铁心线圈低功率电流互感器模型，该模型通过一个取样电阻Rsh将电力系统中的二次电流转换成电压输出，实现I/V变换；在理想情况下，铁心线圈低功率互感器的二次输出电压与电力系统的一次电流成正比，能够真实地反应电力系统中一次电流的情况；

该模型包括如下单元：

（1）传感头单元

传感头是获取一次电流信号的关键部件，在电子式互感器中相当于信号源；忽略电容和负荷时，传感头的传递函数如下：

H0(s)=UsIp=sLmRFeRshs(RFe+LmRs+LmRsh)+RFeRs+RFeRsh=Kh·sThsTh+1---(1)]]>

式中：I_p为一次电流；

U_s为二次输出电压；

R_sh为取样电阻；

R_Fe为铁心损耗等效电阻；

L_m为等效归一化电感；

R_s为二次绕组的总电阻；

K_h为传感头等效增益；

T_h为传感头等效时间常数；

s为时间对应频域的变量；

（2）放大环节

传感头的输出电压变化范围较大，电压信号在A/D转换前需通过放大电路对传感头的输出电压进行放大，放大环节的传递函数为；

H₁(s)＝K₁*K₂＝14.9                       （2）

式中：K₁、K₂分别为放大环节增益；

（3）移相环节

经过传感头的处理，此时的输出电压信号与一次电流信号存在相位差，需要进行补偿相位，该移相环节的传递函数为：

H2(s)=1-sTph1+sTph---(3)]]>

式中：T_ph为移相环节的时间常数，一般取5×10^-7；

（4）隔直环节

移相环节的输出信号存在直流信号，需要隔直环节，其传递函数为：

H3(s)=sTg1+sTg---(4)]]>

式中：T_g为隔直环节的时间常数，一般取1.1。

2.如权利要求1所述的电力系统中铁心线圈低功率电流互感器模型的建模方法，用户自定义元件模型由图形模型、I/O接口、模型内部参数与模型代码四部分组成，模型类型包括控制元件和电力系统元件两类，该建模方法包括如下步骤：

（1）建立铁心线圈低功率电流互感器自定义元件调用文件；

（2）铁心线圈低功率电流互感器自定义元件外观设计；

（3）铁心线圈低功率电流互感器自定义元件I/O接口设计；

（4）铁心线圈低功率电流互感器自定义元件参数设置；

（5）铁心线圈低功率电流互感器自定义元件程序代码文件编辑；

（6）建立权利要求1所得到的铁心线圈低功率电流互感器。