[发明专利]带有温度补偿的全光纤电流互感系统及方法

权利要求书

1.一种带有温度补偿的全光纤电流互感器系统，其特征在于，所述系统包括：

光纤传感环；

采集处理单元，连接到所述光纤传感环，产生进入所述光纤传感环的光学信号，并对所述光纤传感环在待测电流作用下产生成的光学信号进行光电转换及信号处理以生成二次测量信号；

测温单元，获取所述光纤传感环的温度数据；

温度补偿单元，分别连接到所述采集处理单元和所述测温单元，基于所述温度数据，结合温度补偿系数对所述二次测量信号进行温度补偿修正，以使所述采集处理单元输出修正后的二次测量信号，

其中，在所述系统处于标定模式时，采集所述光纤传感环在每一个温度点的温度数据；根据每一个温度点的比差数据和温度数据，确定温度数据与比差数据之间的对应关系；基于温度数据与比差数据之间的对应关系计算在设定范围内整数温度点的比差平均值，生成温度补偿系数。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

标准电流互感器，所述标准电流互感器的一次侧的电流导线中施加有额定电流，所述标准电流互感器的二次侧输出二次标准信号；

合并单元，分别连接到所述标准电流互感器和所述采集处理单元，基于所述二次标准信号和所述二次测量信号，获得合并数据；

标定单元，分别连接到所述合并单元和所述测温单元，基于所述合并数据获得比差数据，并基于所述比差数据和所述温度数据，获得所述光纤传感环的温度补偿系数；

其中，在所述系统处于标定模式时，所述光纤传感环被布置在能够设置温度的温箱中，且所述光纤传感环套设在所述标准电流互感器的一次侧的电流导线中。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光纤传感环包括传感环骨架以及固定在所述传感环骨架上的反射镜和波片。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述测温单元包括荧光测温光纤探头、荧光测温光纤和测温解调电路，其中，所述荧光测温光纤探头固定在所述传感环骨架上，以测量所述光纤传感环的温度，并将温度数据经由所述荧光测温光纤发送至所述测温解调电路。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述标定单元包括校验子单元和补偿系数生成子单元，所述校验子单元与所述合并单元连接，基于所述合并数据获得比差数据；所述补偿系数生成子单元与所述校验子单元和所述测温单元连接，基于所述比差数据和所述温度数据，获得所述光纤传感环的温度补偿系数。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括光纤绝缘子，所述光纤传感环的光缆和所述荧光测温光纤从所述光纤绝缘子的预埋通道引至所述采集处理单元和所述测温解调电路。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括温度告警单元，其连接在所述测温单元和所述温度补偿单元之间，输出告警标志位。

8.一种全光纤电流互感器的温度补偿方法，应用于如权利要求2或5所述的带有温度补偿的全光纤电流互感器系统中，其特征在于，所述方法包括：

获取光纤传感环的温度；

获取告警标志位的信息；

对所述告警标志位进行判断，如果是1，发出告警，并直接输出二次测量信号；如果是0，则基于温度补偿系数对二次测量信号进行温度补偿修正，输出修正后的二次测量信号；

在所述系统处于标定模式时，所述方法还包括：

启动温箱，使温箱的温度在设定范围内以设定速率进行变化；

获取每一个温度点的比差数据；

采集所述光纤传感环在每一个温度点的温度数据；

根据每一个温度点的比差数据和温度数据，确定温度-比差映射关系；

基于所述温度-比差映射关系计算在设定范围内整数温度点的比差平均值，生成温度补偿系数。