基于改进UPF滤波算法的稳态及短路电流下光学电流互感器信噪分离研究

我国大力发展特高压电网,对电流互感器的测量精度和速度提出了更高的要求。当输入电流信噪比低时,光学电流互感器(OCT)很难从频域角度进行滤波。因此提出无迹粒子滤波算法(UPF)来提高OCT的信噪分离能力,并针对传统UPF计算量大导致实时性较差的问题,采用基于全局采样的改进UPF滤波提高滤波的实时性。之后对电力系统发生三相短路下该滤波情况进行讨论,以改进UPF滤波中的残差作为阈值进行计算。最后在Matlab进行仿真验证,结果表明基于全局采样的改进UPF方法有效提高了输出信噪比和滤波精度,短路时也能快速、准确滤波,为继电保护装置提供电流。     

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。     

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。     

基于锁定放大器的光学电流互感器的研究及应用

随着电力系统的发展,传统的直流互感器因为种种缺点已经难以适应超高压直流测量的需要.光学电流互感器自问世以来,以其无饱和、高绝缘、抗电磁干扰等诸多优点成为传统电磁式电流互感器的替代产品.但长期以来因种种不利因素的困扰OCT的实用化迟迟没有提上日程.本文针对提高光学电流互感器的输出信噪比展开研究,分析OCT的信噪特性,进行...     

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。     

实用化光学电流互感器

光学电流互感器与传统使用的电磁式电流互感器相比，在频带宽、响应速度快、绝缘相对简单等方面有突出优点。然而，光学电流互感器要在电力系统中长期稳定运行，尚需解决一些实际存在的困难。本文论述了光学电流互感器作为计量与保护用时，光路、电路的选择问题；由于温度、振动引起双折射，使光学电流互感器灵敏度变化以及如何克服等实际问题。     

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。     

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。     

基于序贯卡尔曼滤波的OCT信号处理方法研究

使用光学电流互感器(Optical Current Transducer,OCT)测量小电流时,测量得到的内部噪声信号往往大于光电信号,测得的读数不能正确反映电流的真实值。有效滤除噪声,提高信噪比是OCT信号处理的关键所在。介绍了基于法拉第磁光效应的光学电流互感器的基本原理和信噪特性,在被测电流为交直流混合信号的情况下,建立合适的滤波状态空间模型,采用序贯卡尔曼滤波的方法在Lab VIEW上进行仿真。结果表明序贯卡尔曼滤波算法能够对测量电流实时进行信噪分离,同时准确分离出交流和直流分量,提高了输出信噪比和测量精度。     

基于正交双路光纤电流互感器暂态信号处理

提出利用正交双路光纤信号传输的处理方法,满足了光纤电流互感器在电力系统暂态保护应用中的实时处理要求。论述了磁光式光电电流互感器(MOCT)系统的原理,其中普通MOCT系统通过测量载流导体周围线性偏振光偏振面的旋转角度,间接测量出导体中的电流值;正交双路MOCT系统不是用信号滤波的方法得到交/直流信号,而是直接用正交双路信号的信息进行数字信号处理,得到偏转角度,从而获得导线电流值。基于Matlab的仿真实验说明正交双路MOCT系统测量和监控高压输电线中传输电流的方法实时性强、延迟小、精度高。     

基于光学电流互感器的低频高精度锁相环

针对低频区信号锁相所面临的精度低、稳定性差等缺点,提出了一种提高锁相精度的方法.以光学电流互感器测试系统为研究对象,设计了以CD4046为核心的锁相环电路,并对影响锁相精度的原因进行了研究.于被测信号进入锁相环之前,采用运放形成2次过零比较,克服了专用快速比较器产生自激振荡的同时,缩短了入锁信号的上升沿时间;设计了用于滤除工频噪声的二阶有源带通滤波器;将锁相环路中压控振荡器的固有中心频率进行了参数优化,使得2个输入的固有频差在理论上最小.结果表明,引入该锁相方法后的锁相精度由0.3%周期提高到0.03%周期(1°变为6'),并且锁相的稳定性和抗干扰性等其他性能指标都有了显著提高.     

基于光电互感器的数字式母线保护

基于传统电流互感器的微机母线保护在母线发生区外故障时,常因对电流互感器饱和处理不周而引起保护不正确动作。为彻底解决电流互感器饱和对母线保护影响,开发了基于数字式光电互感器的数字式母线保护装置。对目前主流的光电互感器OET700进行充分研究后,从软硬件方面给出相应解决方案。硬件方面采用多CPU系统,将数据采集、保护逻辑、人机交互的功能分别由单独CPU处理,有效解决母差保护的资源问题。针对光电互感器无饱和、有谐波、有坏数、有削波等特点,软件方面采用比率制动、傅氏差动、坏点监测等机制,给出了相应解决方案。实际运行证明,该母差保护完全满足电力系统数字式变电站的要求。     

直流光电互感器信号检测技术的仿真研究

针对提高直流光学电流互感器的输出信噪比展开研究。介绍了基于法拉第磁光效应原理的直流光学电流互感器,分析了它的信噪特性,指出了其噪声强信号弱、噪声与信号频谱相重叠的特点。在此基础上进行了基于调制解调的方法在提高OCT测量精度中的研究,给出了测量系统框图和推导过程,并用LabVIEW对整个过程进行了仿真。仿真结果证明这种方法能有效提高直流光电互感器的输出信噪比,从而提高测量精度。     

直流光电互感器信号检测技术的仿真研究

针对提高直流光学电流互感器的输出信噪比展开研究.介绍了基于法拉第磁光效应原理的直流光学电流互感器,分析了它的信噪特性,指出了其噪声强信号弱、噪声与信号频谱相重叠的特点.在此基础上进行了基于调制解调的方法在提高OCT测量精度中的研究,给出了测量系统框图和推导过程,并用LabVIEW对整个过程进行了仿真.仿真结果证明这种方法能有效提高直流光电互感器的输出信噪比,从而提高测量精度.     

基于神经网络逆建模的三相光学电流互感器

三相光学电流互感器是以电力系统三相电流（包括不对称三相电流（）作为测量对象的光学电流互感器，线性双折射效应是影响三相光学电流互感器性能的主要因素，论文采用神经网络逆建模技术来补偿线性双折射效应对三相光学电流互感器测量结果的影响，给出了系统原理和应用结果。     

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。     

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.     

光电式电流互感器技术的研究现状与发展

对光电式电流互感器(OCT)和传统的电磁式电流互感器进行了比较,结果表明OCT性能优良,是传统电流互感器较为理想的替代产品。对OCT技术进行了研究,阐述了有源型OCT和无源型OCT的工作原理、电路结构和优缺点。分析了目前有源型OCT研制过程中存在的主要问题是双折射效应影响、温度影响、干扰和振动问题,无源型OCT的主要问题是高电位侧传感头的电源供应和电磁兼容问题、防电磁干扰问题。综述了光电式电流互感器技术的研究现状并对其进行了展望,高精度、高可靠性、大动态范围是其发展趋势。