基于实时仿真技术的小量程电流互感器的等效模拟

张守磊，王小凯，张彦兵

（1.东方电子股份有限公司，山东 烟台 264010；2.许继集团有限公司，河南 许昌 461000；3.许昌开普检测研究院股份有限公司，河南 许昌 461000）

0 引言

由电力系统实时仿真器和功率放大器搭建的半实物仿真平台，适用于大多数的电力系统控制与保护装置的功能验证需求[1-3]。电力系统实时仿真器对一次系统进行建模并实时运算，关键节点处的一次电压、电流数值经电压互感器、电流互感器元件，转化成二次值并以小信号模拟量的形式输出，驱动电压、电流功率放大器，再现电流互感器二次侧故障电流特征。电网系统中特殊场合存在较小量程的电流互感器（如：串联电容器补偿装置中的电容器不平衡电流互感器二次侧额定值为0.05 A）[4-6]，其额定电流值低于常规电流功率放大器的正常工作范围（输出电流0.2 A-30 A区间内，输入信号与输出电流的非线性误差小于0.2%），不作处理将会大大降低半实物仿真的试验效果，因此有必要开发一种有效、经济的解决方案。

在分析实时仿真器模拟量输出板卡驱动能力、电压输出范围等约束条件的基础上，采样I/V转换技术，实现了小量程电流互感器的等效模拟，以一种有效、经济、灵活的方式，确保含有小量程电流互感器的半实物实时仿真的顺利进行。

1 系统原理

小量程电流互感器等效发生器原理框图如图1所示，实时仿真系统与控制保护装置形成闭环试验环境。控保装置通过精密采样电阻实现小电流的测量，那么通过向控制保护装置的精密采样电阻施加与待测量电流呈线性关系的电压信号，可以实现待测量电流的等效转换。……