2 磁阻传感器测量电路
图2为霍尼韦尔磁阻传感器系列测量电路的接线图。磁阻传感器和差分放大器均采用5V供电,瞬时闭合开关SW1产生一个置位脉冲,大的电流脉冲通过磁阻传感器内置的置位/复位电流带产生的瞬时大磁场可使磁阻传感器恢复初始状态,保持磁阻传感器的高精度可重复测量特性;磁阻传感器内测量电桥输出Vov-r+和Vou-r-,输出量通过差分放大器进行差分放大,选用高精度电压基准源LM404-2. 5输出标准电压为放大器提供参考电压,+5V供电的差分放大器以2. 5V为基准电压,使测量的磁场方向相反时放大器仍能输出正电压;若该电路选用±5V双电源供电的差分放大器,基准端接地,则放大器可输出正负电压,此时的电压正负可体现出所测量磁场的方向,从而更直观地观察磁场。周围环境没有磁场时,磁阻传感器内部磁电阻电桥处于平衡状态,磁阻传感器输出电压为零;当磁阻传感器靠近次磁场时,其内部磁电阻感知磁场变化引起磁电阻阻值发生变化,电桥测量电路将有电压输出,此小电压信号经放大后可直观呈现周围磁场的大小和变化。
3 磁阻传感器在电力系统中的应用
在现代电力电子技术中,采用脉宽调制(PWM)原理的电力电子控制电路,对其电量的精确测量要求很高。对于如图3所示的单相正弦波脉宽调制逆变电路,要实现电流滞环跟踪控制方式,就需对负载电流进行测量采样并与设定的负载电流进行反馈比较,从而实现对全控功率开关T1和T2的控制,通过负载RL可获得正弦电压U0。电路中的电抗器L0为磁阻传感器检测负载电流提供了方便,电抗器匝数为n,则螺线管形电流中心磁场B=μni /2RL。若磁阻传感器设置在电抗器中心线上,则输出电压UF=KiL,设参考正弦电压为认,则UI=UF-UR。磁阻传感器和开关器件的响应速度均可等效为附加回差电压处理。对于不同数量级电流的测量,可通过改变线圈匝数和半径来保证磁阻传感器输出在线性工作范围内。
磁阻传感器尤其是单个磁阻传感器以非接触方式测量
母排周围的磁场从而获得母排实时电流,由于在外部还受到其它磁场的干扰,难以区分不同磁场,因此测量精度受到限制。由于外部干扰磁场相对稳定,因此可通过布置多个传感器以阵列或环形的设计,基于安培环路定理,经过一定的理论算法来完全消除这些干扰,达到母排电流精确测量的目的。
磁阻传感器具有成本低、稳定性强、能适应野外复杂工作环境等特点,是室外高压输电线路状态监测的一种有效技术手段。运行的输电线路周围环绕着较固定的磁场,磁场大小与电力负荷有关,由于磁阻传感器测量磁场具有方向性,因此可在输电铁塔上设置多个磁阻传感器。测量输电线路产生的磁场和环境磁场的传感器独立设置、单独测量,将多个传感器测量数据进行差分计算即可消除环境磁场、杂散磁场等的影响,精确测量出线路产生的磁场,从而计算出输电线路的电流,实现对输电线路的监测。对于由环境变化引起的输电线路弧垂、风偏等变化,也可通过输电线路的状态方程与传感器测量的磁场对应关系进行修正和监测。如此即可实现输电线路状态的全面监测。
4 结束语
磁阻传感器测量具有非接触、高精度、低成本等优点,且易于与二次回路直接连接构成控制电路,便于数据采集与分析。此类电流互感器在电力系统中投切也十分便利,可为未来电力系统的发展提供支持和便利。
5 结束语
针对传统的配电网评估内容单一、整体性差的问题,本文综合运用层次分析法和得尔菲综合评价法构建了配电网综合评价指标体系和配电网规划运行评价体系。以so-Tower为计算平台,对某县域配电网进行综合评价。通过分析评估结果,找到配电网的薄弱环节并提出改进措施。基于配电网规划运行的综合评价体系模型为配电网发展建设提供了科学依据,也为未来智能配电网的发展提供了有力参考。
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