湘潭高稳定性电流传感器设计标准

为了降低直流分量对电能计量的影响及避免直流分量对交流电力设备造成损害，在 不影响交流测量精度的同时，能对直流分量进行监测，是智能配网对新一代电流测量设 备的新需求。中国电网公司在 2016 年 9 月，其运维检修部门组织编写了《10kV 一体化 柱上变电和配电一二次成套设备典型设计及检测规范》，提出适合我国配电网的一体化 配电成套设备的概念，而配网设备中一二次融合传感器技术是配网自动化设备的很重要的环 节之一，因此开展一二次融合下电流传感器技术研究迫在眉睫。储能系统多维度安全防护：本体电芯材料、工艺、结构多方优化。湘潭高稳定性电流传感器设计标准

反馈绕组匝数 NF 越大，终端测量电阻 RM 阻值越小， 新型交直流电流传感器稳态误差越小， 但式（3－20）忽略了反馈绕组的线电阻， 当匝数 较大时， 线电阻不可忽略。因此本文在设计选择较大匝数反馈绕组后， 选择阻值较小的 终端测量电阻 RM  阻值以减小新型交直流电流传感器稳态误差。同时综合考虑反馈电流 峰值、温度特性等，选择大功率低温度系数的电阻。在对交直流电流传感器的误差传递函数模型建立时， 为了简化计算并未考虑新型交 直流传感器的磁性误差及容性误差。铁芯器件的磁性误差主要原因是绕组设计的不 对称性， 铁芯的漏磁通，外部的电磁干扰等其他因素导致的磁通不对称，主铁芯磁通不 对称性导致了一二次磁势平衡的假平衡现象， 终导致测量误差。因此设计绕组时需要 选择均匀缠绕， 对于多层绕组需要采取特殊绕法以减小铁芯漏磁通大小。宁波交直流电流传感器厂家国内外密集出台新型储能政策，推动新型储能技术发展及规模化应用。

直流特性测试实验参考《测量用电流互感器检定规程》，依据图 5－1 所示实验方案 进行新型交直流传感器直流性能测试[62]。直流特性测试过程中，由于直流电流源输出直流电流为 10 A，因此采用等安匝方法施加直流电流。实验时， 升流器输出交流为 0 ， 一次交流回路断开，且受传感器内径尺寸及直流绕组匝数限制， 直流电流测量上限只是为 300A ，在 0~300A 直流电流范围内。横坐标为等效一次标准直流值大小，纵坐标为 0~300A 范围内新型交直流 电流传感器直流比例误差。其中红色曲线为 0.05 级直流电流互感器比例误差限值曲线， 黑色曲线为正行程直流比例误差曲线， 蓝色曲线为反行程直流比例误差曲线。

IP<0 时激磁电压波形 Vex 及激磁电流波形，图中红色曲线 为 IP=0 时激磁电流波形。为方便下一节对自激振荡磁通门传感器建模，将零点选择为激磁电流达到反向充电电流 I-m 时刻，此时激磁电压恰好发生翻转。当一次电流 IP<0，即为负向直流偏置，其在铁芯 C1  中产生恒定的去磁直流磁通，  铁芯 C1 磁化曲线将向右发生平移使铁芯 C1 进入负向饱和区的阈值电流变小。 且负向饱 和阈值电流满足 I-th1=I-th-βIp，此时新的振荡过程将不同于原 IP=0 时自激振荡过程，由于 负向饱和阈值电流 I-th1 小于原负向激磁阈值电流 I-th，从而导致负半周波自激振荡过程将 不会在原时刻进入饱和区， 而是略有提前， 即铁芯 C1 工作点将提前进入负向饱和区 C； 同时，由于负向去磁直流磁通作用，铁芯 C1  进入正向饱和区需要额外的激磁电流以抵 消负向直流产生的的负向磁势， 使得铁芯 C1  进入正向饱和区的阈值电流变大，正向饱 和阈值电流满足 I+th1=I+th-βIp 。，2022年有83.9%的锂电池回收来自于动力电池，其余16.1%为数码电池。

由于高频大功率电力电子设备应用的增加，这些设备中可能会产生交直流复合的复杂电流波形，包含直流、低频交流和高达几十千赫兹以上的高频成分。高频电力电子系统的实现依赖于整流、逆变、滤波等环节，逆变器的作用在系统中尤其重要。逆变器的拓扑结构有以下几种形式：带工频变压器的逆变器、带高频变压器的逆变器和无变压器的逆变器三种基本形式。将隔离变压器置于逆变器和输入电路之间，可实现前后级电路的电气隔离，防止直流电流分量注入到后级电路中。但是这样会造成变压器本身损耗增大，效率明显降低，而且由于变压器的加入提高了系统整体成本，增大了电路体积。无变压器型逆变器则由于其成本较带变压器型明显降低，效率得到提高而越来越受到人们的很多关注。但是由于逆变器输出的交流中可能含有直流成分制，因此这种情况下要求电流传感器能够测量较小的直流成分。由于逆变器中的功率开关管的高频开关特性，滤波电感中的电流会在指定输出电流频率的基础上波动，可能含有与基频相比大很多的高频纹波。因此，同时可以测量直流微小电流，低频及高频交流的电流传感器的研究十分必要。变流器：智能组串式储能解决方案电池单簇能量控制、数字智能化管理实现灵活部署、平滑扩容。湘潭高稳定性电流传感器设计标准

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一阶低通滤波器及高通滤波器的截止频率f0为：f0=采样电阻Rs2后接高通滤波器用于获取高于50Hz的反向激磁电流中无用高频分量。将高通滤波器HPF滤波后信号V’Rs2与采样电阻Rs1上电压信号叠加后合成电压信号VR12完成信号解调，VR12中有用低频信号为直流分量及工频50Hz交流，故低通滤波器LPF截止频率应大于50Hz，通过参数设计，实际LPF的截止频率设计为59Hz。设计HPF的截止频率为59Hz，以完成对采样电阻Rs2上的激磁电压信号的采样并通过HPF取出其反向无用高频分量。湘潭高稳定性电流传感器设计标准