[发明专利]一种具有在线校验功能的光电电流互感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电电流互感器。

背景技术

电流互感器在电力系统中起着十分重要的作用，是电力系统中的一个核心设备。随着电力系统的发展及智能电网建设，特别是超高压输电的发展，电力系统对电流互感器的要求越来越高，传统的电磁式电流互感器由于存在铁磁饱和、频率响应低、高压绝缘能力差、运行事故多等无法克服的缺点，已经无法满足电力系统的发展要求。开发线性性能好、频率范围宽、高压绝缘能力强的电流互感器已经是智能电网发展的迫切需要。光纤电流互感器OCT因抗电磁干扰性能好、测量精度高、动态范围大、频率响应范围宽、体积小重量轻、价格便宜、与数字设备的接口方便等，具有广泛的应用前景，已逐渐成为高压电流互感器的发展潮流。光电电流互感器主要有纯光学电流互感器——无源光电电流互感器，光电混合式电流互感器——有源光电电流互感器两种形式，无源光电电流互感器利用Faraday磁光效应原理测量电流，高电压侧没有任何电子元器件，一次高压部分免维护，高压绝缘能力强，使用寿命长，是最理想的光电电流互感器发展方向，但由于线性双折射、受环境温度、震动等环境因素的影响，其性能的长期稳定性很差，测量误差大，是困扰其实用化的主要困难，目前无源光电电流互感器还无法实现实用化。有源光电电流互感器利用低功率电流互感器或(Rogowski)线圈的电磁感应原理测量电流，利用光纤通信传输测量信息，克服了无源光电电流互感器的长期稳定性差和测量误差大的技术难题，良好的稳定性和高测量精度使其得到了快速发展，但有源光电电流互感器高压侧的测量、数据处理和光电信息传输等需要供电电源，供电电源目前主要有“高压侧一次电流电磁感应供电”、“激光供能供电”、“超声波供能供电”和“气动供能供电”等供电方式，这些供电方式还存在很多工程实际应用方面的问题，长期运行寿命不能满足电力系统的要求，制约了有源光电电流互感器的实际使用。

发明内容

针对现有有源光电电流互感器长期运行寿命不能满足电力系统的要求和无源光电电流互感器受温度和震动等环境因素的影响长期稳定性差测量误差大等技术难题，本发明提供了一种具有在线校验功能的光电电流互感器，可对无源光电电流互感器的长期稳定性和测量误差在线进行校验和矫正。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种具有在线校验功能的光电电流互感器，包括一个校验互感器，一个工作互感器以及一个校验处理电路，其中，工作互感器为无源光电电流互感器，包括设置在高电压侧的磁光传感头，以及设置在低电压侧的光源、光电检测器、电子处理电路和光学处理系统，光学处理系统将光源发出的光束处理后通过光纤、磁光传感头获得一次电流母线上电流的测量光信息，送至光电检测器对光信息进行检测并转换成电信息，然后送至电子处理电路处理获得测量电流信息，提供给校验处理电路；

所述校验互感器为有源光电电流互感器，包括传能供电单元、光纤、设置在高电压侧的电流测量光电传输和电源变换、设置在低电压侧的驱动电源和电流信息二次处理。驱动电源通过来自校验处理电路发出的工作状态控制信息驱动传能供电单元向电源变换传输供电能量，电源变换向电流测量光电传输供电，电流测量光电传输通过电磁感应对一次电流母线的高压电流进行测量，并把电流信息转换成光电信号，经光纤传送到电流信息二次处理获得电流信息，提供给校验处理电路，作为校验时的标准电流信息；

校验处理电路将输入的测量电流信息与输入的标准电流信息比较，并进行测量误差校验处理后输出给电力二次系统。

上述方案中，所述的校验处理电路可以与工作互感器的电子处理电路合并。

所述的校验互感器为激光传能供电的有源光电电流互感器，或者为超声波传能供电的有源光电电流互感器，或者为高频电磁感应传能供电的有源光电电流互感器等。

所述的工作互感器为纯光纤光电电流互感器，或者为磁光玻璃式光电电流互感器。

所述的校验处理电路包括误差校验处理、校验电路控制和电流矫正，所述校验电路控制连接有校验互感器的驱动电源，根据校验需要向驱动电源发出工作或停止工作的控制信号，误差校验处理连接校验互感器的电流信息二次处理和工作互感器的电子处理电路，把校验互感器的电流信息作为标准电流，把工作互感器的电流信息作为测量电流，对工作互感器的测量电流信息进行误差校验分析和处理，依据校验结果产生一个矫正因子，通过电流矫正对测量电流信息误差进行矫正处理，然后作为测量电流输出给电力二次系统。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：