[发明专利]用于光纤电流互感器的控制处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及光纤电流互感器领域，尤其涉及一种用于光纤电流互感器的控 制处理方法及装置。

背景技术

随着电流互感器技术的发展，光纤电流互感器已经得到了越来越多的应用， 由于其采用光纤作为信号感应和传输的媒介，不仅绝缘性能好、受电磁干扰的影 响也小，而且设计结构简单、体积小、质量轻，制造成本也较低。目前随着其应 用范围的不断扩大，对光纤电流互感器的动态范围和频率响应范围等动态性能的 要求也是越来越高，如图1所示为现有技术中的光纤电流互感器内进行闭环控制检 测的结构示意图，图中：

到达探测器输入端的输入信号中，由于法拉第效应(Faraday效应)而携带有 非互易相位差Δφ_s；该携带了非互易相位差Δφ_s的输入信号依次通过探测器和前放 电路、模数转换器(A/D转换器)和解调单元，最后到达控制器而得到输出信号。 所述的控制器还将该输出信号作为反馈信号依次通过数模转换器(D/A转换器)及 驱动器，和相位调制器后，形成反馈相位，抵消掉由于法拉第效应而产生的非 互易相位差Δφ_s，从而形成闭环控制。

由于在实际应用中，系统的光功率、探测器的增益和前放电路的增益都可能 因为温度变化而引起系统前向通道增益的波动，这样就会导致该光纤电流互感器 系统性能的不稳定，而现有技术中的控制器设计中并没有针对这种情况的应对措 施，从而使得系统性能会受到系统前向通道增益波动的影响，降低了光纤电流互 感器系统的性能。

发明内容

本发明实施方式所要解决的技术问题在于提供一种用于光纤电流互感器 的控制处理方法及装置，能够改善控制器对输入信号的处理，使系统性能不受 系统前向通道增益变化的影响，从而提高了光纤电流互感器的系统性能。

本发明实施方式提供了一种用于光纤电流互感器的控制处理方法，包括：

根据光纤电流互感器系统的参数设置和性能指标要求，利用鲁棒控制算法 对描述所述系统参数设置的状态方程进行优化计算，得到优化计算后系统的状 态变量；其中，所述光纤电流互感器系统的参数设置具体包括：根据所述光纤 电流互感器系统的数学模型，和所述系统前向通道增益参数的变化，得到描述 所述系统参数设置的状态方程；

由控制器对优化计算后系统的状态变量进行后继处理，得到所述系统的输 出信号和反馈信号，来抑制所述系统前向通道增益的变化。

所述系统前向通道增益参数的变化，具体包括：

由所述光纤电流互感器系统的光功率、探测器增益和前放电路增益随温度 变化而引起的参数变化。

所述性能指标要求由用户根据实际需求进行设定。

本发明实施方式还提供了一种如上方法所述用于光纤电流互感器的控制 处理装置，包括：

信号优化单元，设置于光纤电流互感器系统中的控制器上，用于根据所述 光纤电流互感器系统的参数设置和性能指标要求，对所述控制器进行优化处 理，抑制所述系统前向通道增益的变化对系统的影响；

其中，所述信号优化单元中包括：

鲁棒控制计算模块，用于根据鲁棒控制算法对描述所述系统参数设置的状 态方程进行优化计算，得到优化计算后的系统的状态变量；其中，对优化计算 后的系统的状态变量进行后继处理，得到所述系统的输出信号和反馈信号。

由上述所提供的技术方案可以看出，根据光纤电流互感器系统的参数设置 和性能指标要求，对所述光纤电流互感器系统中的控制器进行优化处理，具体 可以是对系统的反馈控制信号进行优化处理，进而对系统的状态方程进行优 化，得到优化计算后的系统的状态变量。通过这样的优化处理，就可以抑制所 述系统前向通道增益的变化，使系统性能不受系统前向通道增益变化的影响， 从而提高了光纤电流互感器的系统性能。

附图说明

图1为光纤电流互感器系统的闭环控制检测的结构示意图；

图2为本发明实施方式所述控制处理方法的流程示意图；

图3为本发明抑制系统前向通道增益变化后的系统频率特性曲线示意图；

图4为本发明实施方式所述控制处理装置的结构示意图。

具体实施方式