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基础理论研究

针对阻碍光学电流互感器(OCT)实用化的测量温漂问题和不能长期稳定运行问题,文中在分析了光学电流互感器(OCT)的开环机理后,提出了相应的解决方法——自适应光学传感原理和螺线管聚磁光路结构。以标准检测系统为平台,按照测试标准IEC60044-8对自适应光学电流互感器进行了精度检测,检测结果表明自适应光学电流互感器稳态测量精度达到了0.2级,非周期分量电流的最大峰值瞬时值误差小于±1%。安装于河北省保定市某变电站的110kV线路上的自适应光学电流互感器已经连续运行了25个月,运行结果表明,自适应光学电流互感器具有长期运行稳定性。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

用于组合式光学电流互感器的模型参考自适应算法

传统式电流互感器具有较高稳态电流测量精度 ,但存在饱和问题 ;光学电流互感器无磁饱和问题 ,但精度较低。本文提出的组合式光学电流互感器是这两种互感器的有机结合 ,达到优势互补。文中分析了其核心技术模型参考自适应算法的基本原理 ,提出几种可行算法对模拟信号作了仿真并进行了比较 ,对其中的最优算法进一步作了物理仿真实验 ,得到了较为满意的结果。     

基于粒子滤波的光学电流互感器信号处理方法研究

有效滤除噪声,提高信噪比（SNR）和测量精度是光学电流互感器(OCT)信号处理的重要环节。介绍了基于法拉第效应的光学电流互感器的基本原理和信噪特性。针对光学电流互感器低信噪比的特性,提出了采用粒子滤波的方法来从时域的角度提高输出信噪比。在被测电流为直流和交流两种情况下,分别建立合适的滤波动态空间模型,选择合适的参数后采用裂变自举粒子滤波算法（FBPF）在Matlab上进行两种情况下的仿真验证,结果表明粒子滤波算法能够有效地提高输出信噪比和测量精度。     

独立量自适应光学电流传感原理及其应用

根据光学电流传感器的开环机理,只有从外部为光学电流传感器引入新的独立量才能消除环境温度等外因的影响以实现高精度测量.论文提出了一种新的独立量自适应光学传感理论,即通过对两组或两组以上的独立输出量进行自适应运算获得与干扰无关的测量结果.应用该理论设计了光路独立量自适应光学电流传感器和光电独立量自适应光学电流传感器.并以标准检测系统为测试平台对光电独立量自适应光学电流传感器的测量性能进行了检测,结果证明该传感器已达到了0.2级的测量水平.     

基于Rogowski线圈传感的光电电流互感器的研究

随着电力系统的快速发展 ,传统的电磁感应式TA所存在的问题日益严重 ,给电力系统运行带来一定的故障隐患 ,而彻底解决这些问题的前提是采用新的传感技术来研制新型的电流互感器。文中介绍了一种基于Rogowski线圈的新型混合型光电电流互感器的工作原理及系统的组成 ,同时还研究了在技术实现和实用化过程中的一些问题和解决方法。     

光纤电流互感器的发展

随着现代电力系统的发展,传统的电磁式电流互感器暴露出越来越多的问题。而光纤电流互感器(OCT)的出现为这些问题的解决带来了答案。OCT 有如下优点:不含油,尺寸小,绝缘结构简单,不会有安全隐患; 不含铁心,不会有磁饱和现象;测量带宽和精度高;使用光纤传输信号,可以有效地防止电磁干扰;其输出可以方便地与计算机接口。光纤电流互感器的发展,必将大大加速电力设备向小型化、综合自动化和高可靠性方向的发展。     

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。     

一种基于光学互感器的全数字电能计量系统

论述了一种新研制的基于光学互感器、合并单元等组成的全数字电能计量系统,并从构成和技术性能等方面,对该系统与传统电能计量系统进行了分析比较;且给出了该系统接入220kV输电线路的实现具体方案。近两年的试运行及与传统电能计量系统的比较表明,该系统计量电能的准确度较高,工作性能稳定可靠,具有良好的推广应用前景。