[发明专利]基于电压调制的光纤电流互感器动态性能标定方法

摘要

本发明公开了一种基于电压调制的光纤电流互感器动态性能标定方法，在光纤电流互感器数字闭环信号处理过程中引入附加电压调制相位，来模拟电力线电流引起的光学非互易性Farady相位，采用分段调制相位的办法，对光纤电流互感器输出数据进行分段处理，来标定光纤电流互感器的标度因数，并分析光纤电流互感器标度因数的线性度、对称性及重复性。本发明从光纤电流互感器数字闭环信号处理方法入手，从整体上来评估光纤电流互感器的动态特性，具有测试过程简捷、标定精度高的特点，并且可以单次完成多套光纤电流互感器的测试标定。

主权项

一种基于电压调制的光纤电流互感器动态性能标定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1）将三台光纤电流互感器的电光调制信号输入端与一台调制相位电压控制器的电压信号输出端相连，光纤电流互感器的信号输出端与数据录取器相连；2）控制调制相位电压控制器输出零值的电压，分别记录此时三台光纤电流互感器的输出数值序列，并求取出数值序列的均值分别为F10，F20，F30；3）依据光纤电流互感器中集成光学芯片的半波电压参数，取ΔU=(Un)/n，所述Un为集成光学芯片的半波电压值，n为大于5的整数，调节调制相位电压控制器依次输出以0.0V起始、ΔU为递增量，直至递增到集成光学芯片的半波电压参数，形成n个电压值组成的电压序列，即0.0V，ΔU，2ΔU，……Un；对应不同调制电压量值，分别记录三台光纤电流互感器的输出数值的均值序列为｛F110，F120，…F1n0｝，｛F210，F220，…F2n0｝和｛F310，F320，…F3n0｝；然后，将所述三台光纤电流互感器输出数值的均值序列分别减去所述步骤2）中记录的光纤电流互感器输出数值的均值F10，F20，F30，即得到三台光纤电流互感器在不同控制电压值下的输出数据的无零偏均值序列｛F11，F12，…F1n｝，｛F21，F22，…F2n｝和｛F31，F32，…F3n｝；4）对光纤电流互感器关闭后再重启，将调制相位电压控制器的输出电压正负切换，然后控制输出电压为零值，分别记录此时三台光纤电流互感器的输出数值序列，并求取出数值序列的均值分别为NF10，NF20，NF30；5）控制调制相位电压控制器输出与所述步骤3）中电压序列极性相反、幅值相等的反向电压序列，分别记录三套光纤电流互感器对应不同电压量值时的输出数值的均值为｛NF110，NF120，…NF1n0｝，｛NF210，NF220，…NF2n0｝，｛NF310，NF320，…NF3n0｝；然后，将所述三台光纤电流互感器输出数值的均值序列分别减去所述步骤4）中记录的光纤电流互感器输出数值的均值NF10，NF20，NF30，即得到三台光纤电流互感器在不同反向控制电压值下的输出数据的无零偏均值序列｛NF11，NF12，...NF1n｝，｛NF21，NF22，...NF2n｝， ｛NF31，NF32，…NF3n｝；6）根据所述步骤3）得到的三台光纤电流互感器对应不同电压量值时的输出数值的无零偏均值序列｛F11，F12，...F1n｝，｛F21，F22，...F2n｝，｛F31，F32，...F3n｝，和步骤5）记录的三台光纤电流互感器对应不同电压量值时的输出数值的无零偏均值序列｛NF11，NF12，...NF1n｝，｛NF21，NF22，...NF2n｝，｛NF31，NF32，...NF3n｝，由所述集成光学芯片的半波电压参数值计算出光纤电流互感器的量程，根据标度因数计算公式计算光纤电流互感器的标度因数、标度因数非线性度、标度因数不对称性和标度因数重复性。