[实用新型]电子式电流互感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电流互感器，特别是涉及一种电子式电流互感器。

背景技术

电流互感器是电力系统中重要的电气元件之一，对电力系统中电流的准确测量、电能计量、继电保护、系统监控以及系统分析都具有非常重要的作用。目前电力系统中广泛使用电磁式电流互感器，电磁式电流互感器工作原理和变压器相似，同样具有高压侧和低压侧，高压侧串连在母线中，匝数少电流大，低压侧匝数多电流小，因此电流互感器能够测量很大的母线电流。随着电力系统的不断发展，电网电压等级的不断提高，电磁式电流互感器面临着越来越多的问题，例如绝缘问题、磁饱和问题、动态范围小等，而电子式电流互感器由于不存在上述问题而得到了快速发展。

电子式电流互感器高低压侧之间利用光纤技术传输光信号，因此能够实现良好可靠的绝缘，由此适应现代电力系统自动化、数字化的发展方向，如图1所示，电子式电流互感器的信号测量单元为测量母线电流的传感器，其输出信号经过高压侧处理单元的模数转换操作以后，经过分属高压侧和低压侧的电光隔离单元后传输至低压侧处理单元，其中，所述电光隔离单元包括高压侧的电光转换单元和低压侧的光电转换单元。

低压侧获取到的高压侧传输来的数据中，由于电能质量问题而包含有高次谐波成分，而谐波参量是衡量电能质量的重要技术指标，现有技术中，低压侧的测量单元或处理单元无法从高压侧传输来的数据中获取谐波分量，这种情况对于高电能质量要求的应用领域，是很难以胜任的。

另外，电子式电流互感器的校验工作目前在国家计量部门采用专用仪器统一进行，校验周期长、费用高，难以满足实际应用需求；另一方面，电磁式电流互感器相对于电子式电流互感器而言技术成熟、运行稳定，可以用来提供对电子式电流互感器的校验功能，但是现有技术中电子式电流互感器由于缺乏相应接口而无法利用电磁式电流互感器对其进行校验，造成了电子式电流互感器校验工作的困难。

另外，电子式电流互感器的高压侧长期工作在恶劣的电磁干扰环境下，一旦出现故障将导致整个电子式电流互感器无法工作，因此高压侧的冗余备份设计非常有必要，所述高压侧的冗余备份设计是指高压侧同时具备两路高压侧处理单元，一路出现故障时，另一路可被激活后投入工作。高压侧的冗余备份设计必须依靠低压侧电路的配合才能够实现，现有技术中缺乏低压侧对于高压侧的相关控制电路，如果高压侧出现故障，无法通过低压侧的对高压侧的相关控制电路对其进行排除，也就难以实现高压侧的冗余备份设计。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种电子式电流互感器，能够获取母线电流的谐波分量，还能实现对该电子式电流互感器的校验，也能由低压侧向高压侧发送控制信号。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电子式电流互感器，包括高压侧和低压侧，高压侧具有测量高压侧母线上电流值的信号测量单元、高压侧处理单元、分属高压侧和低压侧的电光隔离单元，用于实现两路高压侧处理单元输出数据的电光隔离后传输给低压侧处理单元，低压侧具有处理单元，高压侧具有实现两路测量值信号模数转换的第一路高压侧处理单元和第二路高压侧处理单元，和实现两路高压侧处理单元输入信号多路切换的第一多路选通单元，和实现两路高压侧处理单元输出数据多路切换的第二多路选通单元，低压侧处理单元包括用于从第一路或第二路高压侧处理单元传输来的数据中提取母线电流基频的基频获取单元，和结合所述基频从第一路或第二路高压侧处理单元传输来的数据中获取母线电流的谐波分量谐波分析单元，其中，所述测量值信号经过第一多路选通单元传输给两路高压侧处理单元，第二多路选通单元连接第一路高压侧处理单元和第二路高压侧处理单元至电光隔离单元。

其中，所述高压侧还具有实现信号测量单元的输出信号与高压侧处理单元输入信号之间电平转换的信号调理单元，所述信号调理单元连接信号测量单元和第一多路选通单元。

其中，所述基频获取单元包括滤除第一路或第二路高压侧处理单元所传输来的数据中高次谐波分量的滤波单元，和根据三角函数的和差化积和最小二乘关系求得母线电流基频的基频提取单元。

其中，所述谐波分析单元为离散傅立叶变换单元，用于根据所述基频对第一路或第二路高压侧处理单元传输来的数据进行离散傅立叶变换，获取母线电流的谐波分量。

所述高压侧还具有参考电压源，所述参考电压源连接至第一多路选通单元，通过第一多路选通单元为两路高压侧处理单元提供标准参考电压信号。