双磁路复合光学电流互感器及其信号处理方法技术

本发明专利技术属于电流测量技术领域，尤其涉及一种双磁路复合光学电流互感器及其信号处理方法，包括依次相连的：激光二极管驱动器、带尾纤激光二极管、光分路器、双磁路复合磁光传感单元和光电探测器；其中双磁路复合磁光传感单元包括三条并行的光路通道，每条光路通道包括依次相连的：输入准直器、起偏器、磁光传感材料、检偏器、输出准直器，其中，第一磁光传感材料和第三磁光传感材料均为直条状磁光传感玻璃，二者平行对称布置在通电导体的两侧，通光方向与通电导体被测电流流动方向相垂直，第二磁光传感材料为磁光传感光纤，均匀缠绕在通电导体上；三条光路通道的末端分别与三个不同的光电探测器相连。本发明专利技术解决了温度敏感性和电磁干扰问题。

【技术实现步骤摘要】
双磁路复合光学电流互感器及其信号处理方法
本专利技术属于电流测量
，尤其涉及一种双磁路复合光学电流互感器及其信号处理方法。
技术介绍
近年来，电网的运行电压等级不断地提高，高电压、大电流的电力系统设备的不断投运，对一次和二次侧的绝缘要求以及信号的可靠传递提出了更高的要求，传统的电磁式电流互感器暴露出了一系列的严重问题，如绝缘困难，体积大，重量大，制造困难，易燃易爆，磁饱和和谐振等。光学电流互感器作为一种新型电子式电流互感器，采用磁光材料作为传感介质，利用线偏振光通过置于磁场中的磁光材料时其偏振方向发生旋转的独特性质，实现对外界电流的测量，由于其在绝缘性、抗电磁干扰、可靠性方面相比于传统的电磁式电流传感器有很大的优势，近年来受到了国内外研究人员的重视。2015年4月9日中国专利局公开了申请号为200510117694.8名称为“自适应复合反馈光学电流互感器及测定电流方法”的专利技术专利说明书。其技术方案是：该光学电流互感器包括磁光传感单元为双环复合磁光传感单元和N个单极磁光传感单元两种结构，由智能随调光源、一级光分路器、二级光分路器、一级前置光探测器、二级光探测器、双环复合磁光传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双磁路复合光学电流互感器，其特征在于，包括依次相连的：激光二极管驱动器、带尾纤激光二极管、光分路器、双磁路复合磁光传感单元和光电探测器；其中双磁路复合磁光传感单元包括三条并行的光路通道，每条光路通道包括依次相连的：输入准直器、起偏器、磁光传感材料、检偏器、输出准直器，其中，第一磁光传感材料和第三磁光传感材料均为直条状磁光传感玻璃，二者平行对称布置在通电导体的两侧，通光方向与通电导体被测电流流动方向相垂直，第二磁光传感材料为磁光传感光纤，均匀缠绕在通电导体上；三条光路通道的末端分别与三个不同的光电探测器相连。

【技术特征摘要】
1.一种双磁路复合光学电流互感器，其特征在于，包括依次相连的：激光二极管驱动器、带尾纤激光二极管、光分路器、双磁路复合磁光传感单元和光电探测器；其中双磁路复合磁光传感单元包括三条并行的光路通道，每条光路通道包括依次相连的：输入准直器、起偏器、磁光传感材料、检偏器、输出准直器，其中，第一磁光传感材料和第三磁光传感材料均为直条状磁光传感玻璃，二者平行对称布置在通电导体的两侧，通光方向与通电导体被测电流流动方向相垂直，第二磁光传感材料为磁光传感光纤，均匀缠绕在通电导体上；三条光路通道的末端分别与三个不同的光电探测器相连。2.根据权利要求1所述双磁路复合光学电流互感器，其特征在于，所述三个不同的光电探测器分别与双磁路复合光学电流互感器实时信号处理系统中的三个模数转换器相连，模数转换器与磁干扰检测单元相连，磁干扰检测单元通过温度波动检测单元分别与第一信号处理单元、第二信号处理单元、互感器输出信号综合单元相连，磁干扰检测单元还通过第三信号处理单元与互感器输出信号综合单元相连，互感器输出信号综合单元与数据合并单元相连。3.根据权利要求1所述双磁路复合光学电流互感器，其特征在于，所述双磁路复合光学电流互感器实时信号处理系统采用FPGA芯片作为主CPU，包括8MBSRAM、64MBFlash存储器、12位或16位ADC模数转换器芯片、USB2.0接口芯片、100M以太网接口芯片、4×4键盘和LCD显示器。4.一种基于权利要求2所述双磁路复合光学电流互感器的信号处理方法，其特征在于，包括：磁干扰检测单元接收模数转换器输出的数据，同时将数据传递给温度波动检测单元和第三信号处理单元，磁干扰检测单元按照磁干扰检测算法计算电流变化率差值，当电流变化率差值达到预先设定的阀值后输出具有固定时间宽度T1的脉冲信号或者标志数据到互感器输出信号综合单元中，互感器输出信号综合单元在接收到该信号后立即将所接收到的第三信号处理单元输出的数据按照IEC61850-9-1或者IEC61850-9-2的规约或者自定义格式规约输出到数据合并单元中；如果互感器输出信号综合单元没有收到磁干扰检测单元所输出的具有固定时间宽度T1的脉冲信号或者标志数据时，温度波动检测单元接收磁干扰检测单元输出的数据，同时将数据传递给第一信号处理单元和第二信号处理单元，温度波动检测单元按照温度波动检测算法计算电流差值，当电流差值达到预先设定的阀值后输出具有固定时间宽度T2的脉冲信号或者标志数据到互感器输出信号综合单元中，互感器输出信号综合单元在接收到该信号后立即将所接收到的第二信号处理单元输出的数据按照IEC61850-9-1或者IEC61850-9-2的规约或者自定义格式规约输出到数据合并单元中；如果互感器输出信号综合单元没有收到温度检测单元所输出的具有固定时间宽度T2的脉冲信号或者标志数据时，默认将所接收到的第一信号处理单元输出的数据按照IEC61850-9-1或者IEC61850-9-2的规约或者自定义格式规约输出到数据合并单元中。5.根据权利要求4所述双磁路复合光学电流互感...

【专利技术属性】
技术研发人员：李岩松，刘君，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11