全光纖電流互感器在線校驗系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】全光纖電流互感器在線校驗系統(tǒng)，包括全光纖電流互感器、合并單元、在線校驗儀、工控機和標準電流互感器；全光纖電流互感器與合并單元相連，合并單元與在線校驗儀相連，在線校驗儀分別與標準電流互感器和工控機相連；全光纖電流互感器包括一次側(cè)光纖敏感環(huán)和二次側(cè)電氣單元，一次側(cè)光纖敏感環(huán)與二次側(cè)電氣單元相連，二次側(cè)電氣單元與合并單元相連，一次側(cè)光纖敏感環(huán)連接到一次母線上；標準電流互感器包括鉗形空心線圈和高壓側(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，鉗形空心線圈與高壓側(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊相連，高壓側(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊與在線校驗儀相連，鉗形空心線圈連接到一次母線上。本發(fā)明系統(tǒng)校驗精度高，校驗周期短。
【專利說明】
全光纖電流互感器在線校驗系統(tǒng)
技術(shù)領域
[0001] 本發(fā)明涉及電工測量與檢測技術(shù)領域，具體是涉及一種全光纖電流互感器在線校 驗系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著數(shù)字化變電站智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展、推進，全光纖電子式電流互感器憑借其 區(qū)別于傳統(tǒng)電磁式互感器的獨特優(yōu)勢，越來越受到智能化電網(wǎng)建設的青睞。電流互感器作 為運行電力系統(tǒng)的電流物理量測量、監(jiān)測的重要設備，其準確度直接影響到電力系統(tǒng)電能 計量、繼電保護、監(jiān)測等智能設備的工作可靠性。為了保證電能計量的準確性和電力系統(tǒng)的 安全、穩(wěn)定，合理保護電力部門、發(fā)電部門和用戶三方的合法權(quán)益，因此對全光纖電流互感 器測量誤差的在線監(jiān)測是十分有必要的。
[0003] 全光纖電流互感器主要由一次側(cè)光纖敏感環(huán)和二次側(cè)電氣單元組成，現(xiàn)場應用時 一次母線作為載流導體直接橫穿一次側(cè)光纖敏感環(huán)，完全實現(xiàn)一次側(cè)跟二次側(cè)的電氣絕緣 隔離。而且全光纖電流互感器體積小便于系統(tǒng)化集成。
[0004] 目前國內(nèi)針對全光纖電流互感器的校驗大多只局限于互感器的出廠校驗和對交 付投運產(chǎn)品的離線校驗，還沒有形成一套完善的在線校驗系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種校驗精度高， 校驗周期短的全光纖電流互感器在線校驗系統(tǒng)。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種全光纖電流互感器在線校驗系 統(tǒng)，包括全光纖電流互感器、合并單元、在線校驗儀、工控機和標準電流互感器;所述全光纖 電流互感器與合并單元相連，所述合并單元與在線校驗儀相連，所述在線校驗儀分別與標 準電流互感器和工控機相連； 所述全光纖電流互感器包括一次側(cè)光纖敏感環(huán)和二次側(cè)電氣單元，一次側(cè)光纖敏感環(huán) 與二次側(cè)電氣單元相連，二次側(cè)電氣單元與合并單元相連，一次側(cè)光纖敏感環(huán)連接到一次 母線上； 所述標準電流互感器包括鉗形空心線圈和高壓側(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，鉗形空心線圈與高壓 側(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊相連，高壓側(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊與在線校驗儀相連，鉗形空心線圈連接到一次 母線上。
[0007] 進一步，所述高壓側(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、第一 FPGA模塊、電光轉(zhuǎn)換模 塊、激光功能接收模塊和信號預調(diào)理模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊與第一 FPGA模塊相連，第一 FPGA模 塊分別與電光轉(zhuǎn)換模塊和激光功能接收模塊相連，激光功能接收模塊與信號預調(diào)理模塊相 連，信號預調(diào)理模塊與鉗形空心線圈相連，第一 FPGA模塊和電光轉(zhuǎn)換模塊分別與在線校驗 儀相連，激光功能接收模塊與外部電源相連。
[0008] 進一步，所述二次側(cè)電氣單元包括光源、集成光學器件、雙閉環(huán)控制裝置和光電探 測器，所述光源經(jīng)過Loyt消偏器與集成光學器件的a端相連連接，集成光學器件的b端與光 電探測器連接，所述光電探測器與雙閉環(huán)控制裝置連接，所述集成光學器件的c端依次經(jīng)過 保偏光纖延遲線和1/4波片與一次側(cè)光纖敏感環(huán)連接，所述一次側(cè)光纖敏感環(huán)上設有反射 鏡。
[0009] 進一步，所述雙閉環(huán)控制裝置包括前置放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、第二FPGA模塊、副D/A 轉(zhuǎn)換器、主D/A轉(zhuǎn)換器、運算放大器和調(diào)制器;所述前置放大器與A/D轉(zhuǎn)換器相連，A/D轉(zhuǎn)換器 與第二FPGA模塊相連，第二FPGA模塊分別與副D/A轉(zhuǎn)換器和主D/A轉(zhuǎn)換器相連，主D/A轉(zhuǎn)換器 分別與副D/A轉(zhuǎn)換器和運算放大器相連，運算放大器與調(diào)制器相連，前置放大器與光電探測 器相連。
[0010] 進一步，所述第二FPGA模塊包括副解調(diào)器、主解調(diào)器、副積分器、主積分器、階梯波 生成器和調(diào)制方波生成器;所述調(diào)制方波生成器分別與副解調(diào)器和主解調(diào)器相連，副解調(diào) 器與副積分器相連，主解調(diào)器與主積分器相連，主積分器與階梯波生成器相連;副積分器與 副D/A轉(zhuǎn)換器相連，所述階梯波生成器和調(diào)制方波生成器分別與主D/A轉(zhuǎn)換器相連;所述A/D 轉(zhuǎn)換器分別與副解調(diào)器和主解調(diào)器相連。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點如下:校驗精度高，校驗周期短。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
[0013] 圖2是圖1所示實施例的高壓側(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
[0014]圖3是圖1所示實施例的二次側(cè)電氣單元的結(jié)構(gòu)框圖。
[0015] 圖4是圖1所示實施例的雙閉環(huán)控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0017] 參照圖1，本實施例包括:全光纖電流互感器、合并單元5、在線校驗儀6、工控機7和 標準電流互感器;全光纖電流互感器與合并單元5相連，合并單元5與在線校驗儀6相連，在 線校驗儀6分別與標準電流互感器和工控機7相連。
[0018] 全光纖電流互感器包括一次側(cè)光纖敏感環(huán)3和二次側(cè)電氣單元4, 一次側(cè)光纖敏感 環(huán)3與二次側(cè)電氣單元4相連，二次側(cè)電氣單元4與合并單元5相連，一次側(cè)光纖敏感環(huán)3連接 到一次母線上。一次側(cè)光纖敏感環(huán)3采用環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)。
[0019]標準電流互感器包括鉗形空心線圈1和高壓側(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊2,鉗形空心線圈1與 高壓側(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊2相連，高壓側(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊2與在線校驗儀6相連，鉗形空心線圈1連 接到一次母線上。鉗形空心線圈1為基于PCB板的空心線圈；鉗形空心線圈1為全鋁屏蔽外 殼。
[0020] 全光纖電流互感器作為被校驗的電流互感器，標準電流互感器和全光纖電流互感 器同時接收在線校驗儀6發(fā)出的同步脈沖信號，在線校驗儀6并行接收標準電流互感器和全 光纖電流互感器輸出的電流值，并通過上位機校驗軟件算法計算出全光纖電流互感器的比 值誤差和角值誤差。
[0021] 全光纖電流互感器與合并單元的接口板卡連接，合并單元接收在線校驗儀6發(fā)出 的同步脈沖信號，經(jīng)過接口板卡輸出給全光纖電流互感器并接收全光纖電流互感器輸出的 電流信號，最后對全光纖電流互感器的輸出數(shù)據(jù)組幀、編碼，發(fā)送給在線校驗儀6。
[0022]合并單元可配置為同步接收多臺全光纖電流互感器輸出的電流值，支持多臺全光 纖電流互感器同時在線校驗。
[0023]配置多臺全光纖電流互感器時，多臺全光纖電流互感器均與合并單元的接口板卡 連接，合并單元接收在線校驗儀6發(fā)出的同步脈沖信號，并經(jīng)過接口板卡同時輸出給多臺全 光纖電流互感器并接收多臺全光纖電流互感器輸出的電流信號，最后對多臺全光纖電流互 感器的輸出數(shù)據(jù)組幀、編碼，發(fā)送給在線校驗儀6。
[0024]參照圖2,高壓側(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊2包括A/D轉(zhuǎn)換模塊2-1、第一 FPGA模塊2-2、電光轉(zhuǎn) 換模塊2-3、激光功能接收模塊2-4和信號預調(diào)理模塊2-5，A/D轉(zhuǎn)換模塊2-1與第一FPGA (Field-Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列)模塊2-2相連，第一FPGA模塊2-2分 別與電光轉(zhuǎn)換模塊2-3和激光功能接收模塊2-4相連，激光功能接收模塊2-4與信號預調(diào)理 模塊2-5相連，信號預調(diào)理模塊2-5與鉗形空心線圈1相連，第一 FPGA模塊2-2和電光轉(zhuǎn)換模 塊2-3分別與在線校驗儀6相連，激光功能接收模塊2-4與外部電源相連。
[0025] 第一 FPGA模塊2-2在接收到在線校驗儀6發(fā)出的同步脈沖信號后，控制A/D轉(zhuǎn)換模 塊2-1對鉗形空心線圈1的輸出進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，鉗形空心線圈1的輸出先經(jīng)過信號預調(diào)理模 塊2-5放大、濾波預調(diào)理，再通過A/D轉(zhuǎn)換模塊2-1進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，第一 FPGA模塊2-2對A/D轉(zhuǎn) 換模塊2-1轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量組幀、編碼，再經(jīng)過電光轉(zhuǎn)換模塊2-3將數(shù)字量電信號轉(zhuǎn)換成光 信號，輸出給在線校驗儀6。
[0026] 參照圖3,二次側(cè)電氣單元4包括光源4-1、集成光學器件4-2、雙閉環(huán)控制裝置4-3 和光電探測器4-4,光源4-1經(jīng)過Loyt消偏器與集成光學器件4-2的a端相連連接，集成光學 器件4-2的b端與光電探測器4-4連接，光電探測器4-4與雙閉環(huán)控制裝置4-3連接，集成光學 器件4-2的c端依次經(jīng)過保偏光纖延遲線和1/4波片與一次側(cè)光纖敏感環(huán)3連接，一次側(cè)光纖 敏感環(huán)3上設有反射鏡。
[0027]光源4-1發(fā)出的光經(jīng)過Loyt消偏器后消除光源輸出光的偏振而進入集成光學器件 4-2的a端，經(jīng)集成光學器件4-2的c端輸出兩束線偏振光，其中一束光受到調(diào)制，兩束線偏振 光經(jīng)過保偏光纖延遲線后分別沿X軸(快軸)和Y軸(慢軸)傳輸，再經(jīng)過1/4波片轉(zhuǎn)變?yōu)閮墒?橢圓偏振光，其中一束左旋，另一束右旋，進入一次側(cè)光纖敏感環(huán)3的敏感光纖，在Faraday 磁光效應和被測電流的共同作用下，兩束橢圓偏振光產(chǎn)生相位差％=2^_。兩束橢圓偏 振光經(jīng)一次側(cè)光纖敏感環(huán)3傳播到反射鏡，被反射后再次進入一次側(cè)光纖敏感環(huán)3的敏感光 纖，原左旋光變?yōu)橛倚?，原右旋光變?yōu)樽笮?，再次在Faraday磁光效應和被測電流的共 同作用下，產(chǎn)生了相位差知，此時總相位差變?yōu)锳灼=4〇^。兩束攜帶了電流信 息的橢圓偏振光又一次經(jīng)過V4波片轉(zhuǎn)變?yōu)榫€偏振光，同時原來沿X軸傳播的線偏振光變?yōu)?沿Y軸傳播，原來沿Y軸傳播的線偏振光變?yōu)檠豖軸傳播，最后回到集成光學器件4-2發(fā)生干 涉，形成干涉光，干涉光再由集成光學器件4-2的b端輸出到達光電探測器4-4。
[0028] 參照圖4,雙閉環(huán)控制裝置4-3包括前置放大器4-3-1、A/D轉(zhuǎn)換器4-3-2、第二FPGA 模塊4-3-3、副D/A轉(zhuǎn)換器4-3-4、主D/A轉(zhuǎn)換器4-3-5、運算放大器4-3-6和調(diào)制器4-3-7。前置 放大器4-3-1與A/D轉(zhuǎn)換器4-3-2相連，A/D轉(zhuǎn)換器4-3-2與第二FPGA模塊4-3-3相連，第二 FPGA模塊4-3-3分別與副D/A轉(zhuǎn)換器4-3-4和主D/A轉(zhuǎn)換器4-3-5相連，主D/A轉(zhuǎn)換器4-3-5分 別與副D/A轉(zhuǎn)換器4-3-4和運算放大器4-3-6相連，運算放大器4-3-6與調(diào)制器4-3-7相連，前 置放大器4-3-1與光電探測器4-4相連。
[0029] 第二FPGA模塊4-3-3包括副解調(diào)器4-3-3-1、主解調(diào)器4-3-3-4、副積分器4-3-3-2、 主積分器4-3_3_5、階梯波生成器4-3_3_6和調(diào)制方波生成器4-3_3_3。調(diào)制方波生成器4_3_ 3-3分別與副解調(diào)器4-3_3_1和主解調(diào)器4_3-3_4相連，副解調(diào)器4-3_3_1與副積分器4_3_3-2相連，主解調(diào)器4-3-3-4與主積分器4-3-3-5相連，主積分器4-3-3-5與階梯波生成器4-3- 3- 6相連;副積分器4-3-3-2與副D/A轉(zhuǎn)換器4-3-4相連，階梯波生成器4-3-3-6和調(diào)制方波生 成器4-3-3-3分別與主D/A轉(zhuǎn)換器4-3-5相連;A/D轉(zhuǎn)換器4-3-2分別與副解調(diào)器4-3-3-1和主 解調(diào)器4-3_3_4相連。
[0030] 雙閉環(huán)控制裝置4-3完成對電流引起的相位置零和對調(diào)制波復位的準確控制。調(diào) 制方波生成器4-3-3-3產(chǎn)生"四態(tài)"方波調(diào)制信號，主解調(diào)器4-3-3-4根據(jù)方波調(diào)制信號對A/ D轉(zhuǎn)換器4-3-2輸出的數(shù)字信號進行解調(diào)處理，得到主解調(diào)信號，主解調(diào)信號進入主積分器 4- 3-3-5;副解調(diào)器4-3-3-1根據(jù)方波調(diào)制信號對A/D轉(zhuǎn)換器4-3-2輸出的數(shù)字信號進行解調(diào) 處理，得到副解調(diào)信號，副解調(diào)信號進入副積分器4-3-3-2。
[0031] 主積分器4-3-3-5輸出信號經(jīng)階梯波生成器4-3-3-6產(chǎn)生階梯波并與調(diào)制方波疊 加后合成調(diào)制波進入主D/A轉(zhuǎn)換器4-3-5,通過集成光學器件4-2(Y波導）對光信號進行調(diào) 制，經(jīng)過一個光纖延遲周期后，第二FPGA模塊4-3-3邏輯控制程序啟動A/D轉(zhuǎn)換器4-3-2得到 相應的數(shù)字量編碼;主解調(diào)器4-3_3_4根據(jù)序列（一，+，+，一）對數(shù)字量編碼進行解調(diào)得到 Faraday效應引起的相位差典，副解調(diào)器4-3-3-1根據(jù)序列（一，+，一，+ )對數(shù)字量編碼進 行解調(diào)得到調(diào)制波復位誤差?';主積分器4-3_3_5、副積分器4-3_3_2分別對相位差.為:和調(diào) 制波復位誤差￡進行積分運算，其中主積分器4-3-3-5的積分運算結(jié)果輸出到主D/A轉(zhuǎn)換器 4-3-5,并經(jīng)過運算放大器4-3-6調(diào)理后反饋給集成光學器件4-2,從而實現(xiàn)相位置零。副積 分器4-3-3-2的積分運算結(jié)果輸出到副D/A轉(zhuǎn)換器4-3-4,副D/A轉(zhuǎn)換器4-3-4的輸出作為主 D/A轉(zhuǎn)換器4-3-5的參考電平，這樣，隨著調(diào)制波復位誤差的變化即可自動調(diào)節(jié)主D/A轉(zhuǎn)換器 4-3-5的參考電平對調(diào)制波的增益進行反饋控制，從而實現(xiàn)對調(diào)制波復位的準確控制。
[0032] 本發(fā)明采用鉗形結(jié)構(gòu)的空心線圈電流互感器作為標準通道的傳感頭，安裝人員只 需通過一定的防護措施，便可以在不斷電情況下，實現(xiàn)校驗裝置的現(xiàn)場安裝，對現(xiàn)場運行中 的全光纖電流互感器現(xiàn)高準確度校驗，完全滿足0.2S級全光纖電流互感器的在線校驗需 要，減少停電損失，縮短全光纖電流互感器的校驗周期。
[0033] 本發(fā)明可以在不斷電情況下對現(xiàn)場運行的全光纖電流互感器進行高精度在線校 驗。標準電流互感器的高壓側(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊2和全光纖電流互感器的二次側(cè)電氣單元4在在 線校驗儀6的同步脈沖信號作用下將實時電流值傳輸給在線校驗儀6,通過工控機7的上位 機校驗軟件來實時、準確的比對標準電流互感器和全光纖電流互感器的比差和角差;所有 一次側(cè)和二次側(cè)之間的數(shù)據(jù)通信均采用以光纖為介質(zhì)的光信號，實現(xiàn)了很好的抗電磁干擾 防護。
[0034]本發(fā)明的主要技術(shù)優(yōu)點在于： 1、標準電流互感器的鉗形空心線圈1為全鋁屏蔽外殼，鉗形空心線圈1為基于PCB板的 空心線圈，內(nèi)層機械設計分為三層，包括鉗形空心線圈1，高壓側(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊2和激光功能 接收模塊2-4。通過精密的計算和加工，可以達到0.05%的準確度。鉗形空心線圈1具體采用 平板型空芯線圈結(jié)構(gòu)設計，該結(jié)構(gòu)可以克服印制電路板基板厚度有限，層與層之間電氣連 接過孔加工工藝復雜等缺點，采用成對印刷電路板制成的線圈串行連接而成。兩PCB板成鏡 像關(guān)系，成對的結(jié)構(gòu)能有效消除垂直于線圈平面方向變化磁場對測量的影響。PCB1的上表 面和PCB2的下表面完全一致，且PCB1的下表面和PCB2的上表面完全一致，每對成鏡像PCB板 為一組，引出一對出線端子。
[0035] 2、被校全光纖電流互感器的一次側(cè)光纖敏感環(huán)3采用環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)，敏感環(huán)內(nèi)光 纖中傳輸?shù)墓庑盘栐谳d流電流通過時其相位信息發(fā)生變化，二次側(cè)電氣單元4通過雙閉環(huán) 調(diào)制解調(diào)算法可準確提取出母線載流電流的大小，且一次端跟二次端完全電氣隔離，一次 端真正實現(xiàn)無源設計。
[0036] 3、全光纖電流互感器的二次側(cè)電氣單元4中光路采用了一個Loyt消偏器，降低對 激光器偏振特性的要求，可以適應任意偏振態(tài)的半導體激光器，提高光路兼容性的同時也 改善光路的穩(wěn)定性。采用雙閉環(huán)控制裝置4-3實現(xiàn)對進集成光學器件4-2中的兩束線偏振光 的相位置零閉環(huán)控制和調(diào)制波復位閉環(huán)控制;雙閉環(huán)控制裝置4-3中調(diào)制器4-3-7產(chǎn)生四種 形式的調(diào)制方波信號，有利于調(diào)制方波復位誤差和兩束橢圓偏振光產(chǎn)生相位差的提取，提 高雙閉環(huán)控制的精度及穩(wěn)定性;雙閉環(huán)控制裝置4-3中A/D轉(zhuǎn)換器4-3-2和主D/A轉(zhuǎn)換器4-3-5采用10位以上，gUD/A轉(zhuǎn)換器4-3-4采用8位以上的器件，可以提高雙閉環(huán)控制的控制范圍 及穩(wěn)走性。
[0037] 4、工控機7的上位機校驗軟件是基于Labview編程語言編寫的，可實現(xiàn)校驗結(jié)果的 直觀顯示、波形繪制和校驗結(jié)果存儲。在線校驗儀6與上位機之間采用以太網(wǎng)通信，數(shù)據(jù)格 式為9-2報文格式。上位機與在線校驗儀6建立通信后，上位機校驗軟件算法先對接收到的 數(shù)據(jù)做傅里葉變換提取出50Hz工頻電流值，然后將標準電流和被校全光纖電流互感器采集 電流值做比差、角差誤差計算。
[0038] 本領域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種修改和變型，倘若這些修改和變型在本 發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則這些修改和變型也在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。 [0039]說明書中未詳細描述的內(nèi)容為本領域技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項】
1. 一種全光纖電流互感器在線校驗系統(tǒng)，其特征在于:包括全光纖電流互感器、合并單 元(5)、在線校驗儀(6)、工控機(7)和標準電流互感器;所述全光纖電流互感器與合并單元 (5)相連，所述合并單元(5)與在線校驗儀(6)相連，所述在線校驗儀(6)分別與標準電流互 感器和工控機(7)相連； 所述全光纖電流互感器包括一次側(cè)光纖敏感環(huán)(3)和二次側(cè)電氣單元(4)，一次側(cè)光纖 敏感環(huán)(3)與二次側(cè)電氣單元(4)相連，二次側(cè)電氣單元(4)與合并單元(5)相連，一次側(cè)光 纖敏感環(huán)(3)連接到一次母線上； 所述標準電流互感器包括鉗形空心線圈（1)和高壓側(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊(2)，鉗形空心線圈 (1)與高壓側(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊(2)相連，高壓側(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊(2)與在線校驗儀(6)相連，鉗形 空心線圈（1)連接到一次母線上。2. 如權(quán)利要求1所述的全光纖電流互感器在線校驗系統(tǒng)，其特征在于:所述高壓側(cè)數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換模塊(2)包括A/D轉(zhuǎn)換模塊(2-1 )、第一 FPGA模塊(2-2)、電光轉(zhuǎn)換模塊(2-3)、激光功能 接收模塊(2-4)和信號預調(diào)理模塊(2-5)，A/D轉(zhuǎn)換模塊(2-1)與第一FPGA模塊(2-2)相連，第 一 FPGA模塊(2-2)分別與電光轉(zhuǎn)換模塊(2-3)和激光功能接收模塊(2-4)相連，激光功能接 收模塊(2-4)與信號預調(diào)理模塊(2-5)相連，信號預調(diào)理模塊(2-5)與鉗形空心線圈（1)相 連，第一 FPGA模塊(2-2 )和電光轉(zhuǎn)換模塊(2-3 )分別與在線校驗儀(6 )相連，激光功能接收模 塊(2-4)與外部電源相連。3. 如權(quán)利要求1或2所述的全光纖電流互感器在線校驗系統(tǒng)，其特征在于:所述二次側(cè) 電氣單元(4)包括光源(4-1)、集成光學器件(4-2)、雙閉環(huán)控制裝置(4-3)和光電探測器(4- 4) ，所述光源(4-1)經(jīng)過Loyt消偏器與集成光學器件(4-2)的a端相連連接，集成光學器件 (4-2)的b端與光電探測器(4-4)連接，所述光電探測器(4-4)與雙閉環(huán)控制裝置(4-3)連接， 所述集成光學器件(4-2)的c端依次經(jīng)過保偏光纖延遲線和1/4波片與一次側(cè)光纖敏感環(huán) (3)連接，所述一次側(cè)光纖敏感環(huán)(3)上設有反射鏡。4. 如權(quán)利要求1或2所述的全光纖電流互感器在線校驗系統(tǒng)，其特征在于:所述雙閉環(huán) 控制裝置(4-3)包括前置放大器(4-3-1 )、A/D轉(zhuǎn)換器(4-3-2)、第二FPGA模塊(4-3-3)、副D/A 轉(zhuǎn)換器(4-3-4)、主D/A轉(zhuǎn)換器(4-3-5)、運算放大器(4-3-6)和調(diào)制器(4-3-7);所述前置放 大器(4-3-1)與A/D轉(zhuǎn)換器(4-3-2)相連，A/D轉(zhuǎn)換器(4-3-2)與第二FPGA模塊(4-3-3)相連， 第二FPGA模塊(4-3-3 )分別與副D/A轉(zhuǎn)換器(4-3-4 )和主D/A轉(zhuǎn)換器(4-3-5 )相連，主D/A轉(zhuǎn)換 器(4-3-5)分別與副D/A轉(zhuǎn)換器(4-3-4)和運算放大器(4-3-6)相連，運算放大器(4-3-6)與 調(diào)制器(4-3-7)相連，前置放大器(4-3-1)與光電探測器(4-4)相連。5. 如權(quán)利要求4所述的全光纖電流互感器在線校驗系統(tǒng)，其特征在于:所述第二FPGA模 塊(4-3-3)包括副解調(diào)器(4-3-3-1)、主解調(diào)器(4-3-3-4)、副積分器(4-3-3-2)、主積分器 (4-3-3-5)、階梯波生成器(4-3-3-6)和調(diào)制方波生成器(4-3-3-3);所述調(diào)制方波生成器 (4-3-3-3)分別與副解調(diào)器(4-3-3-1)和主解調(diào)器(4-3-3-4)相連，副解調(diào)器(4-3-3-1)與副 積分器(4-3-3-2)相連，主解調(diào)器(4-3-3-4)與主積分器(4-3-3-5)相連，主積分器(4-3_3- 5) 與階梯波生成器(4-3-3-6)相連;副積分器(4-3-3-2)與副D/A轉(zhuǎn)換器(4-3-4)相連，所述 階梯波生成器(4-3-3-6)和調(diào)制方波生成器(4-3-3-3)分別與主D/A轉(zhuǎn)換器(4-3-5)相連;所 述A/D轉(zhuǎn)換器(4-3-2)分別與副解調(diào)器(4-3-3-1)和主解調(diào)器(4-3-3-4)相連。
【文檔編號】G01R35/02GK105911503SQ201610533053
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年7月8日
【發(fā)明人】顏宏文, 謝彬, 吳小忠, 洪文國, 呂夷, 熊志榮, 劉光華, 孫志云, 樊菊霞, 朱維均, 武永鵬, 鐘頻
【申請人】中國能源建設集團湖南省電力設計院有限公司