光学电流互感器中微弱信号检测的仿真与分析

根据光学电流互感器的结构和原理可知,通过缩短传感部分磁光材料的长度可以提高OCT的长期运行稳定性,但在这种情况下,反映电流信息的微弱光电信号将会淹没在强噪声背景中,降低了光学电流互感器的测量精度。针对该问题,提出了采用数字式锁定放大器在该光学电流互感器中进行微弱电流信号的检测,并在Labview平台的基础上进行了仿真,仿真结果证明,本论文所提出的方法极大地提高了OCT的测量精度。     

光学电流互感器中微弱信号检测的仿真与分析

根据光学电流互感器的结构和原理可知,通过缩短传感部分磁光材料的长度可以提高OCT的长期运行稳定性,但在这种情况下,反映电流信息的微弱光电信号将会淹没在强噪声背景中,降低了光学电流互感器的测量精度.针对该问题,提出了采用数字式锁定放大器在该光学电流互感器中进行微弱电流信号的检测,并在Labview平台的基础上进行了仿真,仿真结果证明,本论文所提出的方法极大地提高了OCT的测量精度.     

自愈光学电流互感器技术及其工程应用

介绍了法拉第磁光效应光学电流互感器(optical current transformer,OCT)的基本原理,在分析其实用化问题的基础上提出了自愈OCT技术,有效地提高了OCT的测量精度和运行稳定性。根据IEC60044-8标准,对设计的自愈OCT进行性能测试,试验结果表明研制的样机具有很好的测量线性度,在-40～+60℃的温度范围内,稳态测量精度优于0.2%。多年的工程应用情况表明,自愈OCT测量持续准确,精度明显高出常规电流互感器,具有工程实用化前景。     

光学电流互感器及其应用评述

光学电流互感器(OCT)以其优良性能而非常适于电力系统尤其是高电压等级的系统以提高设备安全性降低成本。为进一步促进OCT在系统中应用,利于建设数字电力系统,评述了在电力系统继电保护、数字化变电站、动态观测、故障录波、故障定位、谐波测量等方面的应用情况。国内自主研制的基于Faraday磁光效应原理的OCT具有良好的动态响应能力和绝缘性能,能精确地测量非周期分量及各种交流谐波分量,且无饱和现象,并利用自适应光学传感原理和螺线管聚磁光路结构,解决了阻碍OCT实用化的测量温漂和不能长期稳定运行的问题,稳态测量准确度可高于0.2级。安装于河北省保定市某变电站110 kV线路上的OCT已连续运行了25个月,运行结果表明,自适应光学电流互感器(AOCT)具有长期运行稳定性,能满足现代电力系统发展的要求。     

提高光学电流互感器运行稳定性的方法

为了解决光学电流互感器（OCT）的长期运行稳定性问题，提出了螺线管聚磁光学传感原理，证明了偏振光围绕无限长通电导体测量电流与偏振光通过通电螺线管的轴向方向测量电流，在光学传感测量电流的意义上是等价的，具有对偶性。基于以上原理设计了螺线管聚磁光路结构。在实验室测试和现场连续25个月的运行表明，采用这种结构的自适应光学电流互感器能够在实际环境中长期稳定运行。     

基于电子式互感器的超高压长线全电流差动保护的研究

通过应用自适应光学传感原理和螺线管聚磁光路结构解决了测量温漂问题和不能长期稳定运行问题,且稳态测量精度达到0.2级,非周期分量电流的最大峰值瞬时值误差小于±1%,能够精确测量非周期分量及各种交流谐波分量,且无饱和现象的光学电流互感器(OCT),利用贝瑞隆输电线路模型,构成基于电子式互感器的超高压长线全电流差动保护,这种保护原理自动地考虑了电容电流的影响,不再需要进行电容电流的补偿.仿真结果表明,分析是正确的,原理是可靠的,适合在数字化变电站中应用并推广.     

基于自适应滤波的光学电流互感器的信噪分离

在采用基于抗磁性材料的光学电流互感器(OCT)测量小电流时，由于测得的信号己被OCT内部固有的噪声严重污染，测得的读数不能正确反映被测电流的数值。由于OCT内部的噪声基本上与被测电流信号所在的频段相重叠，因此无法使用传统的滤波器方法将其滤除。作者将一种基于自适应滤波技术的信噪分离方法应用于在河北省保定市供电局某变电站110kV线路上挂网运行的自适应光学电流互感器中。实践表明，自适应信噪分离器可以将有用信号和OCT的固有噪声不失真地完全分离，因此这种方法可以提高OCT测量小电流的准确度。     

平方根Kalman自适应滤波及其在OCT中的应用

为了满足自适应滤波的准确性和时变噪声鲁棒性的要求,将具有递推特性的Kalman滤波理论引入到自适应滤波中,针对Kalman自适应滤波可能出现的由于计算舍入误差所引起的发散和时变噪声统计问题,提出了具有时变噪声统计的平方根Kalman自适应滤波。目前,应用平方根Kalman自适应滤波的自适应光学电流互感器(OCT)经过了严格的检测,稳态精度达到0.2级,暂态情况下的非周期分量电流的最大峰值瞬时值误差小于±1%。自适应OCT已经在河北省保定市某变电站挂网运行25个月。     

提高光学电流互感器准确度的组合方法

根据光学电流互感器(OCT)的数学模型，得出了OCT的系统特性方框图，论证了OCT具有开环控制特性，本身难以达到测量的高精度，为此文中提出了一种新型的自适应OCT。以稳态电流参考模型和OCT为基础，应用自适应Kalman理论和小波理论，构成了模型参考自适应控制系统，消除了温度、应力等因素对OCT的影响，因而综合提高了暂态和稳态测量准确度。经实验室验证后的自适应OCT已在河北省保定市某变电站挂网试运行，在现场实际环境中进一步对自适应OCT和自适应算法进行了验证，证明了自适应OCT具有优良的性能和自适应控制及算法的正确性。     

自适应光学电流互感器的光学传感微弱信号检测方法

准确度和稳定性是光学电流互感器(OCT)的主要性能指标.文中在自适应光学传感器的基础上进行研究和改进,提出采用新型的稳定性高的传感头设计与锁定放大器进行微弱光电信号检测相结合的方法,即在磁光传感系统中采用螺线管聚磁光路结构,并缩短磁光传感材料,提高OCT的长期运行稳定性,信号处理部分采用锁定放大器和与传统电流互感器互补结合的方法综合提高OCT的暂态和稳态准确度.最后通过虚拟仪器LabVIEW对检测系统进行仿真实验.     

自适应光学电流互感器

该文在最小二乘原理的基础上引入Iwamoto-Tamura法，提出了一种保留非线性最小二乘算法，通过对传统OCT现场实测数据进行分析，证明采用环境温度直接补偿传统OCT是不可取的。为此，提出了一种新型的AOCT，以稳态电流参考模型和传统OCT为基础，应用自适应Kalman和小波理论，构成了模型参考自适应控制系统，消除了温度等因素对传统OCT的影响，从而综合提高了暂态和稳态测量准确度。由于AOCT具有前馈特性，在保证AOCT准确度的前提下能使OCT传感头的结构大为简化，从而提高AOCT的整体稳定性。目前，AOCT已经在河北省保定市沙窝变电站挂网运行，实践证明AOCT具有优良的性能。     

自适应光学电流互感器的信号处理方法

信号处理方法是自适应光学电流互感器(AOCT)的实用化关键技术之一。运用自适应光学电流传感技术,结合平方根Kalman自适应算法,提出了AOCT的信号处理方法,给出了信号处理系统结构和程序框图,并讨论了信号处理的相关问题。AOCT与信号处理系统构成的整套装置已应用于35kV线路的新型光纤纵差保护中。运行数据表明,该装置具有优良的暂态和稳态测量能力,可以确保线路纵差等保护可靠动作。     

自适应光学电流互感器与保护一体化运行研究

电磁式CT的磁饱和问题一直是影响继电保护正确动作的主要原因之一，只有应用新型的无磁饱和互感器以及相应的保护系统才能从根本上解决这些问题，为此，该文在完善了新型自适应光学电流互感器(AOCT)理论体系基础上，研制了实用化的AOCT，将AOCT与新型线路差动保护构成的一体化系统应用于河北省保定供电公司的一条35kV输电线路上运行。运行结果表明，AOCT具有优良的测量性能，能够为保护提供高保真的测量数据；整套一体化系统当发生多次区外故障时均可靠不动，在一次区内故障时正确动作，满足了现场实际运行的要求。     

太阳能电池在电子电流互感器高压侧供能的研究

针对高压光电式电流互感器（Optical Current Transformer,简称OCT）的高压侧供能问题．提出利用太阳能电池为高压侧供能的电源设计方案。太阳能电池在日照充足时对锂电池充电、同时为高压侧电路供能：在夜间或目照不足时,锂电池接替太阳能电池向高压侧电路供电。该电源控制采用单片机,可实现光伏器件的输出功率控制和锂电池的充放电智能化管理。实验表明,由太阳能电池构成的OCT高压侧电源工作可靠,町满足系统在连续阴雨气候条件下的正常工作。     

光学电流互感器对线路差动保护的影响

基于Matlab/Simulink和ATP,建立了电网模型、电磁型电流互感器、光学电流互感器以及线路纵联差动保护的仿真模型。引入了一套保护系统测量单元和决策单元的评测指标。对于同一线路差动保护,在相同故障条件情况下,分别安装电磁式电流互感器和光学电流互感器进行了对比仿真。以评测指标为基准,定量分析了光学互感器对线路差动保护的影响。结果表明,光学电流互感器能降低保护测量单元的稳态误差,加速保护动作,减小误动、拒动情况的发生,从而有效提高了线路差动保护的可靠性和快速性。但光学电流互感器却易导致测量单元产生较大的过冲量,其抑制直流分量的能力也较差,这将给保护带来潜在的误动可能性。     

混合型光学电流互感器的集磁环传感头

光学电流互感器OCT(Optical Current Transformer)相对于传统电磁式电流互感器有着许多优点。对混合型OCT的集磁环式传感头的磁环进行理论分析。以安培环路定理和铁磁物质磁化曲线为基础,分析了带气隙磁环的磁化曲线,通过消除剩磁密度对铁芯的影响计算磁环和气隙尺寸;根据有关资料和试验结果得出结论。给出混合型OCT集磁环的横截面面积、平均半径和气隙长度。