一种高性能自校准光电组合式电流互感器及自校准方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种高性能自校准光电组合式电流互感器及自校准方法，用于解决全光纤电流互感器由于光学工艺的局限性，易受温度的影响，在长期运行过程中可能会出现漂移而影响性能的技术问题。本发明专利技术实施例包括：全光纤电流互感器、传统电磁式电流互感器、零磁通直流互感器和采样单元；采样单元与全光纤电流互感器连接，用于获取全光纤电流互感器的光纤采样值；采样单元与传统电磁式电流互感器连接，用于获取传统电磁式电流互感器的电磁采样值；采样单元与零磁通直流互感器连接，用于获取零磁通直流互感器的零磁通采样值；采样单元，还用于在交流场合根据电磁采样值对光纤采样值进行校准，在直流场合根据零磁通采样值对光纤采样值进行校准。

High performance self calibration photoelectric combined current transformer and self calibration method

The embodiment of the invention discloses a high performance self calibration photoelectric combination type current transformer and self calibration method is used to solve the afoct due to the limitation of the optical technology, easily affected by temperature, in the long run the process may appear to drift performance issues. The embodiment of the invention includes: all fiber current transformer, the traditional electromagnetic current transformer, zero flux DC transformer and the sampling unit; the sampling unit is connected with the all fiber optical current transducer for optical fiber sampling of all fiber optical current transformers; connected with the sampling unit and the traditional electromagnetic current transformer for electromagnetic acquisition the traditional electromagnetic current transformer is connected with the sampling unit and the sampling value; zero flux DC transformer, used to obtain zero flux zero flux DC transformer samples; sampling unit, is also used in the AC electromagnetic situation according to the sampling value to calibrate the optical sampling value in DC situation according to the zero flux sampling value for calibration of optical fiber sampling value.

【技术实现步骤摘要】
一种高性能自校准光电组合式电流互感器及自校准方法
本专利技术涉及电子式电流互感器领域，尤其涉及一种高性能自校准光电组合式电流互感器及自校准方法。
技术介绍
目前国内外应用在电力系统中的电流互感器种类繁多，其主要形式包括传统电磁式、低功耗线圈、罗氏线圈、零磁通式、块状光学玻璃式、全光纤式等。从长期运行经验来看，每种类型的互感器都有其优点和局限性。其中传统电磁式电流互感器技术成熟，运行经验丰富，长期工作可靠性高，缺点是绝缘结构复杂，体积大，有爆炸隐患，存在磁滞饱和的问题，而且只能测量交流电流。低功耗线圈电流互感器存在激光供能不稳定的问题。罗氏线圈电流互感器仍然没有解决磁饱和的问题。块状光学玻璃电流互感器对温度敏感，光学玻璃与光纤的粘接并不可靠。全光纤电流互感器基于Faraday磁光效应，充分利用现代光电技术和光纤传感技术的优异特性，安全、可靠，其理论完善，性能优越，具有其它各种技术方案无法比拟的优势，是新一代光学电流互感器的发展方向。优点是体积小、重量轻；电气绝缘性能优良；抗电磁干扰能力强；动态测量范围大；频率响应范围宽；不存在磁饱和和铁磁谐振现象；交直流均可测、且精度和灵敏度高；直接输出数字信号；安全性好、完全无易燃、易爆的隐患；无二次开路危险等。全光纤电流互感器的传感和传输部分全部采用光学元件，由于光学工艺的局限性，导致其易受温度的影响，在长期运行过程中可能会出现漂移，从而影响性能。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种高性能自校准光电组合式电流互感器及自校准方法，解决了全光纤电流互感器由于光学工艺的局限性，导致其易受温度的影响，在长期运行过程中可能会出现漂移，从而影响性能的技术问题。本专利技术实施例提供的一种高性能自校准光电组合式电流互感器，包括：全光纤电流互感器、传统电磁式电流互感器、零磁通直流互感器和采样单元；采样单元与全光纤电流互感器连接，用于获取全光纤电流互感器的光纤采样值；采样单元与传统电磁式电流互感器连接，用于获取传统电磁式电流互感器的电磁采样值；采样单元与零磁通直流互感器连接，用于获取零磁通直流互感器的零磁通采样值；采样单元，还用于获取直流光纤采样值和零磁通采样值，并比较直流光纤采样值与零磁通采样值，获得第二比差值，若第二比差值大于第二阈值，则对直流光纤采样值进行校准并输出，否则直接输出直流光纤采样值。可选地，采样单元包括光纤采集卡，用于获取全光纤电流互感器的光纤采样值及校准光纤采样值。可选地，采样单元包括电磁采集卡，用于获取传统电磁式电流互感器的电磁采样值。可选地，采样单元还包括：零磁通采集卡，用于获取零磁通直流互感器的零磁通采样值；电源，用于对采样单元进行供电。可选地，全光纤电流互感器包括光纤环、荧光光纤和保偏光缆；光纤环用于安装于高压侧母线上，通过荧光光纤和保偏光缆与光纤采集卡连接；荧光光纤用于测量高压侧环圈的实时温度。可选地，传统电磁式电流互感器包括电磁线圈、电缆、电光转换器和光纤；电磁线圈通过电缆与电光转换器连接，并经电光转换器转换光强信号后，通过光纤与电磁采样卡连接。可选地，零磁通直流互感器包括零磁通环、电缆、电光转换器和光纤；零磁通环通过电缆与电光转换器连接，并经电光转换器转换光强信号后，通过光纤与零磁通采样卡连接。本专利技术实施例提供的一种高性能光电组合式电流互感器自校准方法，包括：S1、对测量电流进行交直流判断，若为交流则转至执行步骤S2，若为直流则转至执行步骤S3；S2、采样单元获取全光纤电流互感器的交流光纤采样值和传统电磁式电流互感器的电磁采样值，并比较交流光纤采样值与电磁采样值，获得第一比差值，若第一比差值大于第一阈值，则对交流光纤采样值进行校准并输出，否则直接输出交流光纤采样值；S3、采样单元获取全光纤电流互感器的直流光纤采样值和零磁通直流互感器零磁通采样值，并比较直流光纤采样值与零磁通采样值，获得第二比差值，若第二比差值大于第二阈值，则对直流光纤采样值进行校准并输出，否则直接输出直流光纤采样值。可选地，第一比差值为±0.5％；第二比差值为±0.5％。可选地，测量电流为额定电流的20％至120％时进行校准；每隔一段预置时间段进行一次校准。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术实施例提供了一种高性能自校准光电组合式电流互感器及自校准方法，包括：全光纤电流互感器、传统电磁式电流互感器、零磁通直流互感器和采样单元；采样单元与全光纤电流互感器连接，用于获取全光纤电流互感器的光纤采样值；采样单元与传统电磁式电流互感器连接，用于获取传统电磁式电流互感器的电磁采样值；采样单元与零磁通直流互感器连接，用于获取零磁通直流互感器的零磁通采样值；采样单元，还用于在交流场合根据电磁采样值对光纤采样值进行校准，在直流场合根据零磁通采样值对光纤采样值进行校准，通过获取交流光纤采样值和电磁采样值，并比较交流光纤采样值与电磁采样值，获得第一比差值，若第一比差值大于第一阈值，则对交流光纤采样值进行校准并输出，否则直接输出交流光纤采样值；以及获取直流光纤采样值和零磁通采样值，并比较直流光纤采样值与零磁通采样值，获得第二比差值，若第二比差值大于第二阈值，则对直流光纤采样值进行校准并输出，否则直接输出直流光纤采样值，解决了全光纤电流互感器由于光学工艺的局限性，导致其易受温度的影响，在长期运行过程中可能会出现漂移，从而影响性能的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种高性能自校准光电组合式电流互感器的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种高性能自校准光电组合式电流互感器的采集单元结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种高性能光电组合式电流互感器自校准方法流程示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种高性能自校准光电组合式电流互感器及自校准方法，用于解决全光纤电流互感器由于光学工艺的局限性，导致其易受温度的影响，在长期运行过程中可能会出现漂移，从而影响性能的技术问题。为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术实施例提供的一种高性能自校准光电组合式电流互感器包括全光纤电流互感器、传统电磁式电流互感器、零磁通直流互感器和采样单元；采样单元与全光纤电流互感器连接，用于获取全光纤电流互感器的光纤采样值；采样单元与传统电磁式电流互感器连接，用于获取传统电磁式电流互感器的电磁采样值；采样单元与零磁通直流互感器连接，用于获取零磁通直流互感器的零磁通采样值；采样单元，还用于获取直流光纤采样值和零磁通采样值，并比较所述直流光纤采样值与所述零磁通采样值，获得第二比差值，若第二比差值大于第二阈值，则对所述直流光纤采样值进行校准并输出，否则直接输出所述直流光纤采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能自校准光电组合式电流互感器，其特征在于，包括：全光纤电流互感器、传统电磁式电流互感器、零磁通直流互感器和采样单元；所述采样单元与所述全光纤电流互感器连接，用于获取所述全光纤电流互感器的光纤采样值；所述采样单元与所述传统电磁式电流互感器连接，用于获取所述传统电磁式电流互感器的电磁采样值；所述采样单元与所述零磁通直流互感器连接，用于获取所述零磁通直流互感器的零磁通采样值；所述采样单元，还用于获取直流光纤采样值和零磁通采样值，并比较所述直流光纤采样值与所述零磁通采样值，获得第二比差值，若第二比差值大于第二阈值，则对所述直流光纤采样值进行校准并输出，否则直接输出所述直流光纤采样值。

【技术特征摘要】
1.一种高性能自校准光电组合式电流互感器，其特征在于，包括：全光纤电流互感器、传统电磁式电流互感器、零磁通直流互感器和采样单元；所述采样单元与所述全光纤电流互感器连接，用于获取所述全光纤电流互感器的光纤采样值；所述采样单元与所述传统电磁式电流互感器连接，用于获取所述传统电磁式电流互感器的电磁采样值；所述采样单元与所述零磁通直流互感器连接，用于获取所述零磁通直流互感器的零磁通采样值；所述采样单元，还用于获取直流光纤采样值和零磁通采样值，并比较所述直流光纤采样值与所述零磁通采样值，获得第二比差值，若第二比差值大于第二阈值，则对所述直流光纤采样值进行校准并输出，否则直接输出所述直流光纤采样值。2.根据权利要求1所述的高性能自校准光电组合式电流互感器，其特征在于，所述采样单元包括光纤采集卡，用于获取所述全光纤电流互感器的光纤采样值及校准所述光纤采样值。3.根据权利要求1所述的高性能自校准光电组合式电流互感器，其特征在于，所述采样单元包括电磁采集卡，用于获取所述传统电磁式电流互感器的电磁采样值。4.根据权利要求1所述的高性能自校准光电组合式电流互感器，其特征在于，所述采样单元还包括：零磁通采集卡，用于获取所述零磁通直流互感器的零磁通采样值；电源，用于对所述采样单元进行供电。5.根据权利要求1所述的高性能自校准光电组合式电流互感器，其特征在于，所述全光纤电流互感器包括光纤环、荧光光纤和保偏光缆；所述光纤环用于安装于高压侧母线上，通过所述荧光光纤和所述保偏光缆与所述光纤采集卡连接；所述荧光光纤用于测量高压侧环圈的实时温度。6.根据权利要求1所述的高性能自...

【专利技术属性】
技术研发人员：何杰，马凯，黄曙，李书杰，陈皓，胡春潮，侯艾君，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44