一种新型电子式互感器的节能光电传输系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种新型电子式互感器的节能光电传输系统及方法。将模数转换后的采样时钟和采样数据信号进行叠加，产生区分明显的阶梯电信号，将阶梯电信号转换为阶梯光信号，耦合进光纤并传输到低压侧，在低压侧将阶梯光信号转换为阶梯电信号，分解出采样时钟和采样数据信号，送入FPGA数据处理模块，实现对母线电流的实时监控。本发明专利技术极大地降低了光纤通信的功耗与成本，提高了信号的同步性，且满足电子式互感器0.5级准确级标准。本发明专利技术提出的节能光电传输方法可以将电子式互感器的高压侧功耗降低至5mW以下，可采用一次性大容量电池供能，从而解决传光型电子式互感器的高压侧供能问题。

A New Energy-saving Photoelectric Transmission System and Method of Electronic Transformer

The invention relates to a novel energy-saving photoelectric transmission system and method of electronic transformer. The sampled clock and sampled data signal after analog-to-digital conversion are superimposed to produce distinct step electric signal. The step electric signal is converted into step optical signal. The step optical signal is coupled into the optical fiber and transmitted to the low voltage side. The step optical signal is converted into step electrical signal at the low voltage side. The sampled clock and sampled data signal are decomposed and sent to the data processing module of the FPGA to realize the bus current. Real-time monitoring. The invention greatly reduces the power consumption and cost of optical fiber communication, improves the synchronization of signals, and meets the 0.5 level accuracy standard of electronic transformer. The energy-saving photoelectric transmission method of the invention can reduce the high-voltage side power consumption of the electronic transformer to less than 5 mW, and can use a disposable large capacity battery to supply energy, thereby solving the high-voltage side energy supply problem of the light-transmitting electronic transformer.

【技术实现步骤摘要】
一种新型电子式互感器的节能光电传输系统及方法
本专利技术属于电力系统大电流测量
，具体涉及一种新型电子式互感器的节能光电传输系统及方法。
技术介绍
传光式光学电流互感器(OCT)用光纤将传感单元采集的数字信号传输至低压侧信号处理电路，具有测量灵敏度高，温漂小，性能稳定，绝缘性能佳等优势，有望在智能电网中实现大规模应用。目前传光式光学电流互感器的供能方案多采用母线取电和激光供能两种，母线取电通过感应线圈从处于高电位的母线获取电能，但线圈存在饱和区，供电存在死区。激光供能在低压侧通过大功率半导体激光器将电能转化为光能，通过传能光纤传递到高压侧，由光电池转换为电能，但成本较高，能量转换效率低。供能方式的缺陷制约了传光式光学电流互感器的发展，提出合适的供能方案及其配套设计成为当务之急。一次性锂-二氧化硫电池是一种稳定可靠的供能方案，其电池容量可达到180Wh，以现有文献报道的传光式OCT的高压端功耗(40mW)计算，仅能维持6个月。按普通互感器4年的检修周期计算，高压端功耗不应超过5mW。因此迫切需要提出一种新型的光电传输方法，使其高压侧功耗小于5mW，且各项性能指标满足0.5级电子式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型电子式互感器的节能光电传输系统，其特征在于，包括信号叠加与发射模块、信号接收与分解模块；其中，所述信号叠加与发射模块，用于叠加高压侧的采样时钟和采样数据，将叠加信号转换成光信号并耦合进光纤；所述信号接收与分解模块，用于将光纤传输到低压侧的光信号转为电信号并分解为采样时钟和采样数据。

【技术特征摘要】
1.一种新型电子式互感器的节能光电传输系统，其特征在于，包括信号叠加与发射模块、信号接收与分解模块；其中，所述信号叠加与发射模块，用于叠加高压侧的采样时钟和采样数据，将叠加信号转换成光信号并耦合进光纤；所述信号接收与分解模块，用于将光纤传输到低压侧的光信号转为电信号并分解为采样时钟和采样数据。2.根据权利要求1所述的一种新型电子式互感器的节能光电传输系统，其特征在于，所述信号叠加与发射模块包括：驱动电路单元，用于叠加采样时钟和采样数据并产生区分明显的四电平阶梯信号；LED单元，用于将阶梯信号转换为阶梯光信号；光路单元，用于将阶梯光信号耦合进光纤。3.根据权利要求1所述的一种新型电子式互感器的节能光电传输系统，其特征在于，所述信号接收与分解模块包括：光电转换单元，用于将阶梯光信号转换为阶梯电信号；信号分解单元，用于将阶梯电信号分解为三个普通数字信号；低压侧门电路单元，用于对三个普通数字信号进行运算，得到采样时钟和采样数据。4.根据权利要求1所述的一种新型电子式互感器的节能光电传输系...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢楠，徐启峰，王杜境，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35