[发明专利]一种用于光学电压互感器的保性能控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学电压互感器领域，尤其涉及一种用于基于Pockels效应的光学电压互感器的保性能控制方法及装置。

背景技术

目前，电压互感器是电力系统中进行电能计量和继电保护的基本测量设备之一，其准确度及可靠性与电力系统的安全、可靠、经济运行密切相关。光学电压互感器具有体积小，重量轻，频率响应特性好，工作带宽高，抗电磁干扰能力强等优点，近年来受到了广泛的研究，具有良好的应用推广前景。随着电力系统向高电压大电流方向的发展，对电压互感器提出了许多更加严格的要求，这不仅要求电压互感器具有很高的测量精度，而且还要求具有好的动态特性，以实现高次谐波测量和良好的暂态响应。

现有技术方案中，基于Pockels效应的块状晶体型方案是光学电压互感器目前较为成熟的方案之一，见参考文献【1】：叶妙元，肖霞.光电互感器(一).21世纪电力系统电压电流测量的基本设备[J].广东输电与变电技术，2003，11-16。目前已有产品挂网试运行。但是该方案采用晶体、偏振器和起偏器等分立光学器件，为开放式光路，光路参数容易受温度等环境扰动的影响，难以保证长期运行的稳定性和测量精度；尤其是光源输出功率和偏振度等光路参数随温度波动以及系统中存在的噪声影响了系统的测量精度，且光源光功率长期工作后随时间的衰减导致闭环系统前向通道增益降低，以致于系统动态性能下降。总之，系统检测精度和动态性能受光路参数变化和噪声的影响大，影响了光学电压互感器的性能，制约了光学电压互感器的实用化进程。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于光学电压互感器的保性能控制方法及装置，能够有效抑制光学电压互感器的光路参数变化和噪声对系统性能的影响，并同时满足了提高系统检测精度和动态性能的需求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

步骤1：针对光学电压互感器的光路参数变化和系统噪声，建立闭环控制系统模型，得到光学电压互感器的系统状态方程；所述的闭环控制系统模型采用如下的系统状态方程来描述：

x.(t)=Ax(t)+(B+ΔB)u(t)+Cw(t)]]>

其中，x(t)∈R^2×1为二维的系统的状态变量，w(t)为一维的系统噪声，u(t)为一维的光学电压互感器的保性能控制律，t表示时间，A、B和C为已知的实常数矩阵：