检索结果-内蒙古大学图书馆

电力系统自动化 2020年第17期44卷 153-162页

作者：庞福滨李鹏魏旭邓洁清刘玙国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103 国网江苏省电力有限公司江苏省南京市210024

正弦波调制的全光纤电流互感器(FOCT)在直流输电工程中得到了广泛应用,但其在实际运行中故障率远高于电磁式电流互感器,严重威胁电网的安全运行。为研究FOCT的故障机理,建立了FOCT输出信号模型,分析了其调制、解调的基本方法,给出了计... 详细信息

正弦波调制的全光纤电流互感器(FOCT)在直流输电工程中得到了广泛应用,但其在实际运行中故障率远高于电磁式电流互感器,严重威胁电网的安全运行。为研究FOCT的故障机理,建立了FOCT输出信号模型,分析了其调制、解调的基本方法,给出了计算被测电流时所用信号处理方法的影响因素,指出FOCT的光回路及调制回路通过改变探测器输出信号中二次谐波分量的大小而影响FOCT的工作状态,当两回路参数的改变造成二次谐波幅度低于FOCT检测要求时将导致其出现测量故障,并据此将FOCT的故障划分为光回路故障和调制回路故障。仿真计算了光回路和调制回路对二次谐波影响的基本规律,并给出了2种故障的特征差别。最后,开展了FOCT的光回路和调制回路故障模拟试验,试验结果验证了理论分析的正确性。

关键词：全光纤电流互感器故障机理光回路调制回路二次谐波

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不闭合全光纤电流互感器相间磁场干扰特性

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电工技术学报 2017年第1期32卷 88-96页

作者：程嵩郭志忠张国庆于文斌金世鑫哈尔滨工业大学电气工程系哈尔滨150001 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院沈阳110000

针对全光纤电流互感器(FOCT)传感环不闭合易受相间磁场干扰的问题进行了研究,并提出了一种提高不闭合FOCT抗相间磁场干扰能力的新方法。建立了不闭合FOCT相间磁场干扰数学模型,通过理论研究和仿真分析得出传感环不闭合度、传感环半径、... 详细信息

针对全光纤电流互感器(FOCT)传感环不闭合易受相间磁场干扰的问题进行了研究,并提出了一种提高不闭合FOCT抗相间磁场干扰能力的新方法。建立了不闭合FOCT相间磁场干扰数学模型,通过理论研究和仿真分析得出传感环不闭合度、传感环半径、传感环缠绕匝数和相间距离是构成相间磁场干扰特性的主要因素,且总有两个最佳方位角,使得相间磁场不会干扰本相FOCT准确度。据此提出了一种最佳方位角优化方法,即通过将FOCT摆放到最佳方位角,来提高抗相间磁场干扰的能力。实验结果与理论分析相一致,并验证了所提方法的正确性。通过该方法,相间磁场干扰引起的误差由-0.27%下降到-0.02%,使不闭合FOCT满足0.2级要求。

关键词：全光纤电流互感器不闭合度比差相间磁场干扰最佳方位角

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基于开环检测系统的全光纤电流互感器研究

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红外与激光工程 2014年第5期43卷 1648-1653页

作者：李建中李泽仁张登洪温伟峰田建华王荣波中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

商用化的全光纤电流互感器(FOCT)的误差一般要求小于0.2%,信号处理方法是决定该类传感器测量准确度的关键因素。论述了全光纤电流互感器的光路结构、工作原理、技术优势和干涉信号特征,提出了一种基于数字开环的全光纤电流互感器检测系... 详细信息

商用化的全光纤电流互感器(FOCT)的误差一般要求小于0.2%,信号处理方法是决定该类传感器测量准确度的关键因素。论述了全光纤电流互感器的光路结构、工作原理、技术优势和干涉信号特征,提出了一种基于数字开环的全光纤电流互感器检测系统以及实现方案,论述了其工作原理和特点,试验结果表明,该检测方法提高了全光纤电流互感器的性能,使其满足了0.2级测量用电子式电流互感器的准确度要求,对解决全光纤电流互感器的信号处理、测量准确度和测量灵敏度等问题具有较大的参考价值。

关键词：全光纤电流互感器开环检测方波调制法拉第效应

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光源调制全光纤电流互感器的研究

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西安交通大学学报 2008年第4期42卷 436-439页

作者：刘晔陈江波束秀梅胡卫鹏丁巧娅马志瀛韦兆碧西安交通大学电气工程学院西安710049

介绍了全光纤电流互感器的结构,分析了系统输出信号的特点,指出工频干扰及线性双折射效应是影响系统稳定性的主要问题.提出并实现了基于光源调制的抑制工频干扰方法.该方法利用2000 Hz的方波光源作为互感器的光驱动,系统的输出信息由原... 详细信息

介绍了全光纤电流互感器的结构,分析了系统输出信号的特点,指出工频干扰及线性双折射效应是影响系统稳定性的主要问题.提出并实现了基于光源调制的抑制工频干扰方法.该方法利用2000 Hz的方波光源作为互感器的光驱动,系统的输出信息由原来的一路变成了两路,通过两路信息的融合有效地抑制了电路工频干扰.理论分析及实验结果表明,在不增加系统复杂性和硬件投入的条件下,该方法不仅抑制了电路中的低频干扰,还有效地抑制了工频干扰,提高了系统的信噪比,为提高全光纤电流互感器系统的稳定性和可靠性提供了新的方法.

关键词：全光纤电流互感器光源调制工频干扰

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全光纤电流互感器在苏正220kV变电站的工程应用

全光纤电流互感器在苏正220kV变电站的工程应用

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作者：段春红华北电力大学

学位级别：硕士

随着电力工业的快速发展,电网电压等级也越来越高,传统的电磁互感器已经不能适应当前电力系统的要求,更为先进、智能的变电站成为当前变电站发展的趋势。随着光学和电子学原理的光电式互感器的出现,智能电网也有了发展基础。本文通过全... 详细信息

随着电力工业的快速发展,电网电压等级也越来越高,传统的电磁互感器已经不能适应当前电力系统的要求,更为先进、智能的变电站成为当前变电站发展的趋势。随着光学和电子学原理的光电式互感器的出现,智能电网也有了发展基础。本文通过全光纤电流互感器在智能变电站的应用的研究,来分析智能变电站信息的采集、测量、控制、保护、计量和监测等功能的实现方式,为电网的自动控制、智能调节、在线分析决策以及协同互动等提供一定的参考数据。首先,以智能变电站国内外现状为切入点,引出选题的依据和选题的意义,着重阐述智能变电站的研究现状。其次,在对全光纤电流互感器的光学效应、互感器系统结构及互感器功能模块的分析的基础上,提出全光纤互感器的应用方案,着重阐述了光路和互感器的检测电路的设计。分析苏正220k V全光纤电流互感器变电站的应用,根据当前智能变电站的需求设计苏正站的总体设计方案,在此基础上详细设计了三个功能单元:信息采集单元、计量单元以及测量、控制和保护单元。针对全光纤电流互感器变电站可能存在的问题进行分析,尤其是温度和振动等因素的影响,会使整个系统产生较大的误差。在实践经验的基础上,我们提出了一些应对措施。随着越来越多的智能变电站投入运行,基于IEC 61850标准的智能变电站技术将不断完善成熟,智能化变电站原先存在的设备隐患和缺陷会逐渐消除,智能化变电站设备的运行也将更加可靠稳定。智能变电站是未来发展的趋势,智能化变电站的建设、维护将是今后变电站运维的常态化工作,必须提前做好准备,早日掌握智能化变电站维护技术,对改善和提高电力系统安全稳定运行有着重要的意义。

关键词：全光纤电流互感器总体设计问题与对策安全稳定

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考虑温度特性的全光纤电流互感器实时动态仿真模型

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电网技术 2015年第6期39卷 1759-1764页

作者：刘青傅代印马朋叶宁新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003 国网吉林省电力有限公司吉林供电公司吉林省吉林市110006

利用电力系统实时数字仿真系统(real-time digital simulator,RTDS),研究并建立了全光纤电流互感器(fiber optical current transformer,FOCT)的实时动态仿真模型。通过对FOCT检测系统中偏差与反馈2部分的合理简化,建立了等效的数字闭... 详细信息

利用电力系统实时数字仿真系统(real-time digital simulator,RTDS),研究并建立了全光纤电流互感器(fiber optical current transformer,FOCT)的实时动态仿真模型。通过对FOCT检测系统中偏差与反馈2部分的合理简化,建立了等效的数字闭环控制系统模型;根据不同温度下,光纤Verdet常数和l/4波片相位延迟的变化规律,以及探测器接收光强关于l/4波片参数的数学模型,将可变的温度参数引入到了模型中。通过仿真试验,找到了能够补偿温度误差的l/4波片初始相位延迟角的范围,证明了所建FOCT实时动态仿真模型是合理的,能够有效模拟FOCT的稳态温度特性,且暂态特性良好,可用于对FOCT性能的深入研究及智能变电站相关设备的测试。

关键词：全光纤电流互感器数字闭环控制系统温度误差补偿实时数字仿真器

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全光纤电流互感器误差特性分析与优化策略研究

全光纤电流互感器误差特性分析与优化策略研究

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作者：刘鑫滢华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

在现代电网自动化与智能化背景下,全光纤电流互感器(FOCT)以其绝缘简单、动态性能好等突出优势,已逐渐成为电力系统测量领域的研究热点。然而,实际运行精度问题是限制其大规模应用的主要障碍。因此,分析各种内外因素对FOCT输出精度的影... 详细信息

在现代电网自动化与智能化背景下,全光纤电流互感器(FOCT)以其绝缘简单、动态性能好等突出优势,已逐渐成为电力系统测量领域的研究热点。然而,实际运行精度问题是限制其大规模应用的主要障碍。因此,分析各种内外因素对FOCT输出精度的影响,并提出相应优化方法,对FOCT的系统实用化具有重要意义。首先,从宏观角度上,采用琼斯矩阵分析了 FOCT光波偏振态的演变过程,建立了 FOCT输出信号数学模型;从微观角度上,结合麦克斯韦方程与光纤介质属性变化,分别建立了磁光效应与光纤线性双折射的分布参数数学模型。其次,基于宏观整体分析,建立了 FOCT偏振误差的数学模型,据此给出偏振器件选择与安置的改进建议。基于微观传感分析,分别建立了温度波动和振动干扰下的FOCT输出误差模型,并分析不同因素对FOCT运行精度的影响,从光纤种类与几何参数、工作波长与安装结构角度给出相应优化建议,为FOCT进一步优化提供了结构基础。再次,以误差特性分析为基础,采用磁光玻璃信号对光纤信号进行补偿,提出了全光纤电流互感器的差分磁光补偿方法。建立各路光学信号数学模型,采用COMSOL有限元仿真软件验证光学信号模型合理性。设计信号选择处理系统,在LabVIEW平台进行实时信号仿真验证,说明该信号补偿方法的有效性。最后,针对基于偏振态检测结构的FOCT,设计并搭建实验平台,分别进行不同输入光消光比、不同偏振方位角度偏移及不同温度条件下的电流及输出误差测试,实验测试结果验证了理论误差分析的合理性。增加磁光支路进行信号补偿,光纤信号波动时输出电流稳定,实验验证了磁光补偿信号处理方法的有效性。

关键词：全光纤电流互感器偏振误差温度漂移振动干扰差分磁光补偿

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全光纤电流互感器特性分析及误差机理研究

全光纤电流互感器特性分析及误差机理研究

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作者：李天麟贵州大学

学位级别：硕士

近年来,随着电力系统的快速发展,对于互感器的要求也越来越高,传统的电流互感器在实际运行中所暴露出来的缺点已无法满足现代电网高电压和大电流的环境应用需求,而全光纤电流互感器具有的体积小、重量轻、测量精度高等优点,将成为今后... 详细信息

近年来,随着电力系统的快速发展,对于互感器的要求也越来越高,传统的电流互感器在实际运行中所暴露出来的缺点已无法满足现代电网高电压和大电流的环境应用需求,而全光纤电流互感器具有的体积小、重量轻、测量精度高等优点,将成为今后互感器发展的趋势。目前,针对全光纤电流互感器的特性的研究极少,因此,研究和掌握其特性和影响对全光纤电流互感器的研制及其推广应用具有非常重要的意义。首先回顾了光学电流互感器的基本原理、类型以及对各类电流互感器的性能优势进行分析,借助贵州电网有限责任公司电力科学研究院的实验室平台搭建以及对全光纤电流互感器的温度、噪声以及谐波特性进行相关的试验并得到具体的测试数据。其次归纳了全光纤电流互感器的系统结构,给出了全光纤电流互感器光学系统的Jones矩阵表达,然后研究环境温度对于全光纤电流互感器测量精度的影响,针对温度影响以及温度补偿进行了相关试验研究。得到了环境温度对于全光纤电流互感器整体来说影响较小,随着温度的变化,全光纤电流互感器的测量误差是在允许的范围内的结论。然后总结了全光纤电流互感器白噪声来源和表征方法,并对其基础理论和误差机理进行了分析,研究了全光纤电流互感器在不同一次电流下的数据时域及频域特性,验证了全光纤电流互感器白噪声信号均值为0,符合正态分布特性;噪声信号在时域范围内的波动量与一次侧的输入无关,不随输入一次电流的大小而变化。最后推导了全光纤电流互感器系统的传递函数,确定其为典型的一阶惯性系统,对全光纤电流互感器数值平均环节进行了模型推导、仿真,得出了数值平均时间T2越小,对系统带宽影响越小的结论。最后用全光纤电流互感器样机的频率特性试验及谐波测试数据验证结论的正确性。

关键词：全光纤电流互感器模型温度噪声谐波

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全光纤电流互感器测量精度优化方法的研究

全光纤电流互感器测量精度优化方法的研究

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作者：张世昌北方工业大学

学位级别：硕士

铝电解行业属于高耗能产业,降低铝电解生产过程中的电能消耗对企业发展具有重大的现实意义。相关研究表明,通过准确测量阳极导杆的电流分布情况可以预测铝电解槽的阳极效应,以便及时采取措施防止阳极效应的发生,从而达到节能降耗、提高... 详细信息

铝电解行业属于高耗能产业,降低铝电解生产过程中的电能消耗对企业发展具有重大的现实意义。相关研究表明,通过准确测量阳极导杆的电流分布情况可以预测铝电解槽的阳极效应,以便及时采取措施防止阳极效应的发生,从而达到节能降耗、提高生产效率的目的。本课题以此为工程研究背景,将全光纤电流互感器技术应用到铝电解槽阳极导杆电流的测量中,分析了影响全光纤电流互感器测量精度的主要因素,提出了具体的优化方法,并对所提出的优化方法的有效性进行了验证。针对环境温度对全光纤电流互感器测量精度的影响,分别提出了在原系统中增加温度传感器和通过合理选择1/4波片相位延迟初始值实现测量精度优化的方法,建立了相应的仿真测试系统,对两种方法的有效性进行了仿真验证;针对线性双折射对全光纤电流互感器测量精度的影响,分析了圆双折射对线性双折射的抑制作用,确立了将传感光纤绕制成螺旋状引入圆双折射的方法,通过优化计算得到了引入圆双折射的最佳值,并根据该值建立了螺旋状传感环的各个几何参数之间的关系;针对载流导体偏心对全光纤电流互感器测量精度的影响,分析了载流导体偏心距离与电流测量值相对误差之间的关系,并结合铝电解槽阳极导杆的结构特点,提出了一种可开合且中心可定位的传感环结构。本文在详尽的理论分析的基础上,提出了不同的全光纤电流互感器测量精度优化方法,这对于全光纤电流互感器的相关研究有一定的指导意义。

关键词：全光纤电流互感器环境温度线性双折射载流导体偏心测量精度优化

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全光纤电流互感器的研究

全光纤电流互感器的研究

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作者：严颖维北京邮电大学

学位级别：硕士

本文研究了全光纤电流互感器的结构,比较分析了非干涉型电流互感器、Sagnac型电流互感器以及普遍采用的反射式结构电流互感器的优缺点。通过建立反射式结构的完整理论模型,详细研究了线性双折射对全光纤电流互感器的影响,并比较分析了... 详细信息

本文研究了全光纤电流互感器的结构,比较分析了非干涉型电流互感器、Sagnac型电流互感器以及普遍采用的反射式结构电流互感器的优缺点。通过建立反射式结构的完整理论模型,详细研究了线性双折射对全光纤电流互感器的影响,并比较分析了引入大量圆双折射方法、制造极低线性双折射光纤、退火处理传感光纤圈以及分离法拉第效应和线性双折射等普遍采用的消除线性双折射影响方法的原理以及各自在实用中的缺点和不可实现性。提出了一种能够消除传感光纤部分线性双折射影响的新型反射式全光纤电流互感器结构,并通过采用琼斯矩阵建立系统理论模型、分析新型结构的偏振态演化以及仿真分析三种方法验证新型结构对传感光纤部分线性双折射的抑制作用,结果表明：通过在传感光纤中部插入光纤偏振旋转器的方法可以将测量误差控制在10-3数量级,另外,新型结构测量灵敏度和系统稳定性也得到提高。本文同时仿真分析了插入光纤偏振旋转器的位置对线性双折射抑制效果的影响。本文还介绍了光纤四分之一波片的温度特性及其制作方法,介绍了光源、相位调制器等硬件设备,并简要介绍了信号的闭环检测方案,确定系统输出光信号的提取办法。本文提出的消除传感光纤部分线性双折射影响的方法对全光纤电流互感器的实用化研究具有一定的意义。

关键词：全光纤电流互感器法拉第(Faraday)相移琼斯矩阵线性双折射光纤偏振旋转器

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