高精度自適應(yīng)光學(xué)電流互感器及其穩(wěn)定性研究.pdf

1、光學(xué)電流互感器(OCT)自問世以來以其無飽和、高絕緣等優(yōu)良性能被認為是傳統(tǒng)電磁式電流互感器的替代產(chǎn)品,但長期以來OCT的實用化道路充滿荊棘,阻礙OCT實用化的主要難題在于外界因素如溫度等對OCT測量精度和長期運行穩(wěn)定性的影響難以克服.該論文在深入研究OCT的原理、結(jié)構(gòu)和運行特性的基礎(chǔ)上,首次在理論上證明了OCT是開環(huán)系統(tǒng),并首次提出了獨立量自適應(yīng)光學(xué)傳感原理和螺線管聚磁光學(xué)傳感原理,進而得到了提高OCT測量精度和長期運行穩(wěn)定性的有效方法

2、…光電獨立量自適應(yīng)光學(xué)傳感原理和螺線管聚磁光路結(jié)構(gòu),并以此研制成功了新型的自適應(yīng)光學(xué)電流互感器(AOCT).從模型化分析出發(fā),在基于光學(xué)電流傳感原理的OCT的完整數(shù)學(xué)模型和系統(tǒng)特性方框圖的基礎(chǔ)上證明了OCT的開環(huán)機理,首次從理論上解釋了外界因素導(dǎo)致光學(xué)電流傳感的測量精度始終達不到實用化要求的原因在于OCT具有開環(huán)系統(tǒng)特性,而且,從OCT本身是不可能實現(xiàn)閉環(huán)結(jié)構(gòu)的.根據(jù)光學(xué)電流傳感的開環(huán)機理,只有從外部為OCT引入新的獨立量才能實現(xiàn)高精度

3、測量.論文提出了獨立量自適應(yīng)光學(xué)傳感原理,并應(yīng)用這種原理的一種形式——光電獨立量自適應(yīng)光學(xué)電流傳感原理,研制了一種新型的自適應(yīng)光學(xué)電流互感器(Adaptive Optical Current Transducer,簡稱AOCT),以穩(wěn)態(tài)參考模型所提供的高精度基波電流測量值為基準,應(yīng)用自適應(yīng)算法對AOCT中光學(xué)傳感頭輸出的穩(wěn)態(tài)電流中的基波、諧波和暫態(tài)電流測量值進行自適應(yīng)校正,從而能夠綜合提高OCT對電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)電流的測量精度.為了滿

4、足AOCT自適應(yīng)控制的準確性和時變噪聲魯棒性的要求,論文將Kalman濾波理論引入到自適應(yīng)濾波中,并應(yīng)用矩陣理論提出了一種新的時變噪聲統(tǒng)計的平方根Kalman自適應(yīng)算法.為了解決AOCT的長期運行穩(wěn)定性問題,首次提出了"螺線管聚磁光學(xué)傳感原理",證明了偏振光圍繞著無限長通電導(dǎo)體測量電流與偏振光通過通電螺線管的軸向方向測量電流,在光學(xué)傳感測量電流的意義上是等價的.應(yīng)用"螺線管聚磁光學(xué)傳感原理"設(shè)計了"螺線管聚磁光路結(jié)構(gòu)",不僅保證了在光學(xué)