光学电功率传感系统的原理与实验研究

基于电光晶体的泡克尔斯效应和磁光玻璃的法拉第效应,提出一种新颖的光学电功率传感系统。该系统主要将电光晶体与磁光玻璃患联使用,可以直接获取电功率传感信号。研究了传感系统的传感原理,并分别对纯电阻性和感性负载进行交流电功率传感实验,其非线性误羝分别低于１．３％和１．４％。     

直流光学传感频谱迁移测量法及其实现方案

首先分析了法拉第光学直流电流互感器的信噪频带重叠现象及低频噪声的影响,提出了直流光学传感频谱迁移测量法,推导了光学调制和信号解调方法的数学模型。其次设计了直流光学传感频谱迁移测量法的实现方案。最后对所设计的直流光学电流测量系统进行了误差分析及特性试验。实验结果表明,该测量系统具有较高的测量精度,能够消除信噪重叠现象,证明了该方法的实用性。     

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。     

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.     

高电压测量的几种光学传感方法

论述了几种用于高电压测量的光学传感方法,包括传光型无源光纤电压传感器、有源光纤电压传感器、全光纤电压传感器、集成光学Ｐｏｃｋ－ｅｌｓ元件光纤电压传感器、电致伸缩光纤电压传感器及其它光纤电压传感器。阐述了它们的传感原理和基本结构,说明了它们各自的特点和研究状况。     

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...     

一种光强度传感信号的模拟闭环检测方法

介绍了一种对光强度传感信号的闭环检测方法,讨论了该方案的原理及可行性,对比了闭环方案与传统开环方案的优缺点,给出了环路稳定性条件。闭环检测方法采用乘法器和PI控制器构成闭环自动增益控制回路取代开环方案中的模拟除法器,消除了原始传感信号中的低频分量,即光源光功率波动干扰信号,提高了传感精度。闭环方案较开环方案具有很好的抗干扰能力、一致性和参数稳定性等优点。实验表明,实验结论与理论分析一致。     

电力系统中光学互感器的研究与评述

高可靠性和测量精确性是电力系统光学互感器实用化的前提和基础。应用电力传感光学理论,从结构模型出发,对磁光玻璃型和全光纤型光学电流互感器、电光晶体型和全光纤型光学电压互感器的实现方案进行了分类和技术比较,指出了各种方案在检测算法和制造工艺的优缺点。最后,对光学传感技术实用化需要关注的问题和研究方向进行了探讨。     

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。     

光电互感器的原理及应用前景

光电互感器是利用光电子技术和光纤传感技术来实现电力系统电压、电流测量的新型测量装置.光电互感器凭借其优越的性能将逐步取代传统电磁感应型互感器.介绍了光电电流互感器和光电电压互感器的类型及原理,并将它们与传统电磁感应式互感器进行比较,同时提出一些关于光电互感器的发展及应用前景的观点.     

用于计量的光学电流互感器信号处理方案的分析与比较

计量用光学电流互感器的信号处理电路的基本功能是检测出法拉第偏转角的大小,补偿光源光强涨落对输出信号的影响,带通滤波以提高系统输出信噪比及将输出信号放大到规定的幅值。本文分析了比较了三种常用的信号处理电路的性能,为信号处理电路的选择提供了依据。     

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。     

准互易光学电压互感器数字闭环信号处理方法

介绍了一种用于准互易光学电压互感器的数字闭环信号处理方法.根据互感器光路输出信号的特点,采用基于方波调制解调的数字相关检测技术,提高了系统的响应灵敏度.在此基础上,引入阶梯波反馈技术,通过相位调制器在两束相干偏振光间引入一个与晶体Pockels相移大小相等、方向相反的反馈相移,实现闭环检测,扩大了动态范围,且不依赖于传...     

采用牛顿环光栅的光学电压互感器相位延迟检测方法

基于非线性解调模式的光学电压互感器存在测量结果与光功率相关、电压测量范围受半波电压限制等问题。文中提出一种基于牛顿环亚波长光栅实现的线性光学电压互感器。与径向检偏光栅相比,牛顿环光栅的消光比沿径向均匀分布,可将电光相位延迟转换为光斑图像的同步旋转。四象限探测器用于对光斑图像进行定位,实现电压信号的实时线性测量。实验结果表明:该光学电压互感器的测量结果与光功率无关,对电光相位延迟的测量范围可以达到±80°,在实验室条件下准确级为0.2级。     

光纤电场和磁场传感器中传感信号的数字检测方法

针对光纤电场和磁场传感器中传感信号模拟检测方法的一些不足，设计实现了一种数字检测方法，详细讨论了该方法的基本原理和数字检测电路的软在件设计。实验表明，该方法具有较好的线性性质。     

绝缘子盐密在线监测系统及其应用

基于光纤传感器测量输变电设备外绝缘污秽度的可行性研究,引入了光波导中的光场分布理论。通过光谱数据分析算法,分析了石英玻璃作为光传感器的各种光能特性,建立了光通量的衰减与盐密间的数学模型,进而研制了基于光传感器的污秽在线监测系统,实现对绝缘子盐密的在线监测。该系统已在天水330 kV输电线路陇西1-2线瓷绝缘子和复合绝缘子测点挂网运行,并取得了良好的监测效果。试验结果表明,该系统能实时、准确地监测输变电设备的盐密值,掌握输变电设备的积污规律,进而指导生产部门对输变电设备的状态清扫,以避免过度检修和检修不足的状况。