本实用新型专利技术提供了一种具备在线检测功能的电压、电流光测量系统，设置了信号电压测量装置及两个光功率测量装置，信号电压测量装置用于实现信号电压的测量及信号的变换，即远端模块箱体输入信号的检测，以此判断系统中电量测量部分的工作状态；第一光功率测量装置用于实现测量远端模块箱体处能量光纤的接收光功率值，以及远端模块箱体端数据光纤的发射光功率值；第二光功率测量装置用于实现测量远端模块接口板激光器处能量光纤的发射光功率值，以及远端模块接口板处数据光纤的接收光功率值。能更全面准确的反应整个电压、电流光测量系统的工作状态，保障了输入信号的准确性和稳定性，进而更准确反应和评估系统及系统内各元件的动态工作性能。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电力电子技术及光纤测量领域，特别是涉及一种具备在线检测功 能的电压电流光测量系统。
技术介绍
电压、电流光测量系统是采用光电转换和电光转换方式采集电流、电压的一种专 用回路，在高压直流输电系统和数字式变电站较为常见。其基本原理如下： 1、电流测量系统 直流光电流互感器（Current transformer，简称CT)通过一次传感器（分流器， 微欧级电阻）将大电流信号转换成小电压信号（二次额定输出5V或75mV)，再由电阻盒 将分流器的输出信号转换为多个等值信号输送给多个独立的远端模块（REMOTE TERMINAL UNIT，简称RTU)，RTU实现将小电压信号转换为光信号并通过光纤传输至远端模块接口板， 远端模块接口板完成信号处理后再通过光纤将其整合后的多个测点数据送至各个直流控 制保护装置。其中，远端模块接口板的作用：一是，实现各个RTU的激光供能；二是，接收各 个RTU的数据并将整合后的数据送至各个直流控制保护装置；三是，实现对整个测点光纤 回路的监视，及时给予报警信号，并当检测到光纤回路出现严重或紧急故障时，强制该数据 无效以防止直流控制保护装置误动。 2、电压测量系统 直流光电压互感器（potential transformer，简称PT)通过基于等电位屏蔽技术 的精密电阻分压器将一次高电压信号转换为二次低电压信号（二次额定输出50V)，由电阻 盒将分压器输出的低压信号转换为多路信号并分给多个相互独立的RTU，RTU实现将小电 压信号转换为光信号并通过光纤传输至远端模块接口板，远端模块接口板完成信号处理后 再通过光纤将其整合后的多个测点数据送至各个直流控制保护装置。 在电流、电压光纤测量回路中，远端模块接口板的作用相同。 从上述分析可知，电流、电压光纤测量回路的组成及原理基本相同，故可不必考虑 电流和电压的测量回路的差异性对光测量系统在线检测功能实现方式的影响。 上述现有技术中，远端模块接口板通过对电压、电流光测量系统的部分模拟量 (例如驱动电流、数据电平、PWM调制量）、开关量（如RTU置维修、RTU功率低、3. 3V电源异 常等）的实时检测，实现了光测量系统的部分在线检测功能。其中，驱动电流值和数据电 平值主要反应光测量系统中的数据光纤、能量光纤、激光器及光纤接口的工作状态，当其中 任何一个元件工作异常时，驱动电流值或数据电平值均会呈现出现增大或减小的趋势；PWM 调制量用于直接反应激光器的工作性能，其数值的增大一般会导致驱动电流呈现增大的趋 势；RTU功率低、3. 3V电源异常等用于反应远端模块RTU的工作状态，其值也会受激光器和 光纤性能的影响。可见，远端模块接口板通过自身的检测系统能够反应光检测系统的部分 元件的工作状态。 现阶段的光测量系统在线检测技术能反应光测量系统大致工作情况，并在测量系 统部分元件故障或异常期间能通过相关状态量给出提示信息，但是该技术存在下述问题： ⑴在线检测数据量有限，不能反应整个电压、电流光测量系统的工作状态，不能 直接反应单个测点电量测量系统（如公共部分：一次传感器、电阻盒及信号连接线）的工作 情况。 (2)不能直观地体现出数据光纤、能量光纤、远端模块RTU等元件的动态工作性 能，对运维工作缺乏针对性的指导意义。 (3)缺乏对二次光测量系统输入信号的检测，实际运行中无法评估光测量系统输 入信号的准确性。 (4)用于故障定位的各模拟量之间、开关量之间大部分存在内部逻辑关系，面向用 户的信息量没有完全解耦，进而导致实际工程中这种在线检测技术不能自动实现异常或故 障的准确、可靠定位，影响了现场故障处理效率，不利于控制保护系统的快速恢复。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术存在的问题，提出一种具备在线检测功 能的电压电流光测量系统。 为了解决上述技术问题，本技术的技术方案如下： 一种具备在线检测功能的电压、电流光测量系统，包括用于输入电压或电流信号 的公共部分，以及远端模块箱体和远端模块接口板，所述远端模块箱体内设有输入端连接 至所述公共部分输出端的滤波及信号调制单元，该滤波及信号调制单元的输出端依次连接 A/D转换单元、数字信号处理单元、电光转换单元，所述远端模块接口板上设有依次连接的 第一光电转换单元、信号处理单元、驱动电路和激光器，所述信号处理单元同时输出至外部 直流控制保护装置中，所述电光转换单元的输出端通过数据光纤连接第一光电转换单元的 输入端，所述激光器的输出端通过能量光纤连接设置在远端模块箱体内的第二光电转换单 元，第二光电转换单元经由稳压单元分别与所述滤波及信号调制单元、A/D转换单元、数字 信号处理单元、电光转换单元相连；还包括从所述公共部分的输出端引出的用于将电压的 模拟信号变换为数字信号的信号电压测量装置，该信号电压测量装置通过数据光纤连接第 一光电转换单元；所述远端模块箱体内还设有第一光功率测量装置，第一光功率测量装置 的一端连接在所述电光转换单元输出端的数据光纤上，另一端连接在所述第二光电转换单 元输入端的能量光纤上；所述远端模块接口板上设有第二光功率测量装置，第二光功率测 量装置的一端连接在所述第一光电转换单元输入端的数据光纤上，另一端连接在所述激光 器输出端的能量光纤上。 与现有的电压、电流光测量系统相比，本技术增加了信号电压测量装置及两 个光功率测量装置。信号电压测量装置用于实现信号电压的测量及信号的变换，即远端模 块箱体输入信号的检测，以此判断系统中电量测量部分的工作状态；第一光功率测量装置 用于实现测量远端模块箱体处能量光纤的接收光功率值，以及远端模块箱体端数据光纤的 发射光功率值；第二光功率测量装置用于实现测量远端模块接口板激光器处能量光纤的发 射光功率值，以及远端模块接口板处数据光纤的接收光功率值。 本技术的优点如下： (1)提出了一种可实现单个测点电压、电流光测量系统传输介质在线检测及电量 测量系统工作状态实时评估的方案； (2)解决了光测量系统故障范围定位的问题，即电量测量系统与传输介质异常元 件定位问题； (3)解决了电压、电流光测量系统工作性能动态评估的问题，提高了光测量系统运 维效率，动态及时体现了光测量系统的薄弱环节； (4)通过增加光功率和信号电压测量系统，提高光测量系统故障定位及异常处理 的效率，有利于高压直流输电控制保护系统的安全运行，进而提高高压直流输电系统运行 稳定性。【附图说明】 图1是现有的电压、电流光测量系统的结构示意图； 图2是本技术的结构示意图； 附图标记说明：1、公共部分；2、远端模块箱体；3、远端模块接口板；4、第一光功率 测量装置；5、第二光功率测量装置；6、信号电压测量装置；7、一次传感器。【具体实施方式】 为使本技术的上述当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具备在线检测功能的电压、电流光测量系统，包括用于输入电压或电流信号的公共部分，以及远端模块箱体和远端模块接口板，所述远端模块箱体内设有输入端连接至所述公共部分输出端的滤波及信号调制单元，该滤波及信号调制单元的输出端依次连接A/D转换单元、数字信号处理单元、电光转换单元，所述远端模块接口板上设有依次连接的第一光电转换单元、信号处理单元、驱动电路和激光器，所述信号处理单元同时输出至外部直流控制保护装置中，所述电光转换单元的输出端通过数据光纤连接第一光电转换单元的输入端，所述激光器的输出端通过能量光纤连接设置在远端模块箱体内的第二光电转换单元，第二光电转换单元经由稳压单元分别与所述滤波及信号调制单元、A/D转换单元、数字信号处理单元、电光转换单元相连；其特征在于：还包括从所述公共部分的输出端引出的用于将电压的模拟信号变换为数字信号的信号电压测量装置，该信号电压测量装置通过数据光纤连接第一光电转换单元；所述远端模块箱体内还设有第一光功率测量装置，第一光功率测量装置的一端连接在所述电光转换单元输出端的数据光纤上，另一端连接在所述第二光电转换单元输入端的能量光纤上；所述远端模块接口板上设有第二光功率测量装置，第二光功率测量装置的一端连接在所述第一光电转换单元输入端的数据光纤上，另一端连接在所述激光器输出端的能量光纤上。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田松丰，曹鸿，贺智，徐俊，秦怡宁，李国艮，刘晋孝，陈慧，甘战，罗曦，刘俊兵，王小江，李劲松，宋冬冬，李雨遥，曹双全，范汝汉，冯田，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局，
类型：新型
国别省市：云南;53
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