光纤电流互感器控制模型及误差特性仿真

光纤电流互感器(FOCT)以Faraday磁光感应原理为基础,通过采用高速信号处理单元及电光相位调制器构建数字闭环反馈系统,实时测量光波环路中非互易性相位信息,从而获取被测外部电流信息。FOCT克服了电磁式电流互感器在暂态响应等方面的局限性,满足现代电力系统对电流值实时准确测量的需求。通过分析FOCT功能结构及信号传递过程,建立FOCT的数字闭环反馈模型,推导FOCT的传递函数,构建Lab VIEW仿真系统。进而评估幅频特性、相频特性和阶跃响应等动态特性,分析FOCT在光纤匝数、渡越时间和温度等影响因素下的动态测量能力。仿真结果表明,系统带宽与光纤匝数呈正相关关系,与渡越时间呈负相关关系,与温度呈正相关关系。为光纤电流互感器在设计和实际使用中保证一定的动态性能,在光纤匝数的选取,信号处理器的选取等影响系统前向通道增益各参数的选择等方面,提供了理论基础和参考依据。     

基于故障树分析法的全光纤电流互感器可靠性研究

全光纤电流互感器(FOCT)具有体积小、绝缘简单、无磁饱和等优点,可以更好地兼容现代数字控制和保护系统,是电流互感器的重要发展方向。目前FOCT长期运行可靠性较低,严重制约了其在数字化变电站中的推广应用。为此,文中从电路和光路两方面开展FOCT的故障树模式分析,建立覆盖FOCT整体结构的故障模式分析体系。首先,分析FOCT的结构及工作原理,并根据其回路组成划分故障;其次,提取FOCT在长期运行过程中出现的主要故障模式,对其进行原因分析和排查;然后,从方案设计、元器件筛选和施工工艺方面提出可靠性提升措施;最后,结合实际案例,利用故障树对某例光源故障开展原因分析,并提出其可靠性提升措施,验证文中所提方法的有效性。研究结果可为FOCT故障分析及运行可靠性提升提供理论依据。     

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。     

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。     

一种新型光纤电流互感器的研究

介绍了一种新型混合式光纤电流互感器的设计原理、系统组成及其要解决的主要问题 ,提出了相应的解决方案 ,给出了初步的实验结果     

全光纤电流互感器关键器件故障模式分析

以全光纤电流互感器的光学和电学器件为研究对象,阐述了系统工作原理及结构组成,通过故障模式影响及危害性分析和故障树分析两种方法对系统进行了可靠性分析,参考互感器在变电站中的应用实例确定了系统的关键器件故障模式,构建了系统光路单元的故障树,根据故障风险优先级数的大小,确定了设计薄弱环节并提出了改进措施,可降低系统关键器件发生故障的风险。针对全光纤电流互感器的实际故障案例进行了分析,验证了系统可靠性分析方法的有效性。     

基于光纤测温法的电流互感器

提出了电流-温度传感新方案,它在解决光纤电流互感器性能不稳定问题上有突出的理论优势。文中建立了电流-温度传感的数学模型,分析了暂态、稳态特性,给出了光纤电流互感器实验装置及测量结果。理论分析及实验测试表明,只要技术措施得当,采用本传感方案实现全光纤电流互感器是可行的。     

数字温控技术在全光纤电流互感器中的应用

针对反射式全光纤电流互感器(OCT)输出随温度漂移的问题,设计了1种新型数字温控算法及电路,在全温(-40~+70℃)下验证了温控方案及温控算法的正确性。试验结果表明:在全温范围内,温控系统可以很好地把互感器光路系统温度控制在25~50℃以内,大大压缩了光纤电流互感器的实际工作温度范围,使电流互感器输出稳定在0.2级以内。     

基于保偏光纤温度传感器的全光纤电流互感器

基于保偏光纤(PMF)的温度双折射效应,提出一种高精度、低成本、传输距离不受限制的反射式PMF温度传感器(TS)。通过与全光纤电流互感器(FOCT)共享光源、传输光缆及信号采集单元实现系统集成,可实现FOCT的远距离无源温度补偿,降低系统成本。完成了样机研制及测试,结果表明,PMF-TS的测温分辨率为0.1℃,测温精度为±0.2℃,响应速度与18B20数字温度传感器一致,响应速度及分辨率优于PT100铂电阻温度传感器,测温精度优于光纤光栅式、拉曼散射式、荧光式光学温度传感器。经温度补偿后,FOCT在-40~70℃温度范围内的比差波动小于±0.2%。     

500kVSF6电流互感器故障中分解产物的诊断

结合我局发生的一例500kVSF6电流互感器设备故障,通过对SF6电流互感器内部发生过热或放电故障后产生的分解产物故障特征分析,对分解产物在SF6电流互感器中的故障诊断和运用做进一步的探索。     

全光纤电流互感器动态特性实验研究

全光纤电流互感器(FOCT)克服了电磁式电流互感器在暂态响应方面的弱点,满足现代电力系统对电流值实时精确测量的需求。为保证挂网使用时系统动态特性稳定符合使用要求,对光纤电流互感器的动态特性进行实验研究。根据光纤电流互感器原理建立动态模型并推导出传递函数,评估FOCT的动态特性;进一步分析该动态模型中几个重要参数与闭环带宽的关系,通过实验验证了系统闭环带宽与延迟光缆长度成反比,与前向通道增益成正比。并且与影响前向通道增益的主要参数:增益调节系数、干涉光强、和采样点数同样成正比。为了光纤电流互感器在设计和实际使用中保证一定的动态性能,在延迟光缆长度的选取、对影响系统前向通道增益各参数的选择等方面,提供了理论基础和参考依据。     

一种混合式光学电流互感器的设计

介绍了一种混合式光学电流互感器,它包含两个传感输出通道:传统采样电流传感通道和块状光学玻璃传感通道。利用采样电流传感器的高精度稳态输出对光学玻璃传感头进行跟踪系数校正,有效地提高了整个混合式光学电流互感器的稳态精度和暂态精度。本设计使得光学电流互感器的频带宽、无磁饱和等一系列优点得到充分发挥,同时具有的双输出通道也是对电力系统保护的一种冗余设计,为目前光学电流互感器的实用化提供了一种全新的思路。     

光纤电流传感器窄带加窗信号处理系统

针对光纤电流传感器由于环境因素的变化,从而导致传感器信号噪声较大的问题,提出了基于频域窄带加窄理论的信号处理系统。文中详细描述了频域窄带窗算的特性并对其进行了Furier分析。该系统能实现1Hz的窄带滤波,实验中对普通光纤电流传感器的采集数据进行了窄带加窗信号处理,结果表明该系统能够有效地提高光纤电流传感器的输出信噪比。     

小波算法在变压器励磁涌流中的应用研究

为了满足电气化设备对高性能变压器的需求,针对大功率变压器中存在的励磁涌流现象展开研究,并建立了仿真模型。利用一种新型的小波算法对变压器中的励磁涌流现象进行分析和数学建模,并研究了三相变压器的励磁涌流产生机制和信号提取方法,建立了精确的故障识别模型。最后,利用Matlab/Simulink软件设计了仿真系统,实现了对三相变压器的励磁涌流波形识别。仿真结果表明,该仿真模型能够有效提取出变压器励磁涌流的有关特性,为提高变压器的性能提供了理论支持。     

2M电路传输时延对光纤电流差动保护的影响

光纤电流差动保护的关键环节是线路两侧保护装置之间电气量数据的交换．为确保两侧保护装置之间交换的电气量数据准确,必须保证两侧保护装置有精确的时间同步。文章从复用2M电路光纤电流差动保护调试实例出发,分析了2M电路传输时延产生的原因以及对保护装置测量数据的影响。     

电流互感器饱和与微机保护的拟合法电流测量探讨

电流互感器饱和是继电保护尚未妥善解决的现实问题。分析了饱和特性和微机保护在测量电流方面的不足,提出准确测量电流的非饱和基波时段拟合算法,并讨论其实现方案。该方法采用微分电路和三采样值运算法,以电流的二阶导数深度抑制非周期分量并提高对采样值的甄别。通过仿真分析拟合计算实例,评价拟合的整体性能效果,并指出了在软硬件方面的抗干扰、误拟合、采样周期、拟合度等关键性问题及处理方法。算法能比较快速准确地测量出一次系统的实际电流,大大提高微机保护的抗饱和能力,适用于中高压系统对基波电流的测量。     

WXH-803光纤电流差动保护的研究

介绍了基于32位DSP所研制开发的WXH-803数字式光纤电流差动保护在500kV系统中的动模实验情况及330kV挂网运行情况。该装置采用96点高采样率、快速短窗算法,采用故障分量差动、全电流差动、零序差动作为差动保护的判据,在500kV系统动模中典型动作时间16～18ms。