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積分初值的解決方案

來源君億道

積分初值問題表現為Rogowski 線圈電子式電流互感器在投入運行時,出口測量值有一非累積的固定的誤差,該誤差跟起始積分時刻的被測電流幅值和相位有關。

目前有兩種消除積分初值影響的方案。一種方案是過零點啟動法,在被測電流過零時啟動積分器,使得實際積分初值與預設的零積分初值相同,若能準確的檢測到被測電流的過零點,并迅速啟動,則該方案能徹底消除積分初值的影響。然而問題在于如何準確地獲得被測電流的過零點,這里有兩種過零點檢測方法——直接檢測法和間接檢測法。直接檢測法即為使該互感器與檢測點上另外一臺傳統的電磁式互感器并列運行,以電磁式互感器提供的被測點電流信號進行過零點檢測,缺點在于需要更多的電氣裝置,且成本過高。間接檢測法是通過檢測微分信號的極值點來確定被測電流的過零點,對于單一頻率的正弦函數,其過零點即為其微分函數的極值點,更或是二次微分函數的過零點,但是該方案如果在被測電流中包含不同相位不同頻率的諧波時,將有可能失效。因此本設計不采用檢測過零點啟動的方法。

另一種方案是補償法,其結構如圖1所示。

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1積分初值均值補償法設計圖

積分器通過檢測積分環節輸出信號的過零點,對整數個周期內的值進行累積求和,再求得均值,以此均值作為補償值,對積分初值進行補償,并且取均值的時間越長,該均值越能準確地反映積分初值。補償法實現簡單,成本低,精度高,故本設計擬采用均值補償法。

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