学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于PCB-Rogowski线圈的激光供电式电流互感器的研究

作　者: 袁静
导　师: 王玉田
学　校: 燕山大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 有源光电电流互感器 PCB-Rogowski线圈激光供能光纤通信小波阈值去噪
分类号: TM452
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 84次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着国家电网电压等级的不断提高，传统电磁式电流互感器暴露出的缺陷严重制约其进一步的应用，研制新型的电流互感器来取代传统电流互感器就势在必行。由于光电子、光纤通信以及信号处理等技术的快速发展，在高电压大电流的测量方面必将掀起一场技术变革。本文旨在研究和设计一种有源式光电电流互感器，它能够解决传统电磁式电流互感器难以解决的一系列问题，电压等级越高，越能显示其独有的优越性。有源光电电流互感器兼具成熟的电传感技术和光纤的优势，采用双光纤实现能量和信息的传输。在本文中，采用PCB-Rogowski线圈、压频变换技术和电光转换技术相结合的电流互感器方案，建立了电流输入和频率输出之间的理论模型。该方案将被测电流信号转换成脉冲频率调制的光脉冲信号，再经过光纤传输至低压侧进行光电转换，解决了常规电流互感器存在的系统绝缘及抗干扰问题。重点研究了电流传感探头的改进，激光供能系统及光纤通信系统设计方案。本文提出采用激光供电的方案来解决高压侧测量电路的工作电源问题，所设计的激光供电系统能够提供数十毫瓦的电功率，能够满足传感器高压侧测量电路的工作需求。在低压侧，采用基于单片机的数字解调方案来计算脉冲频率信号，得到数字输出信号，同时采用模数转换芯片把脉冲频率信号还原成模拟电流信号，因此本文设计的电流互感器可以提供数字和模拟两种信号输出方式，并提出采用小波阈值去噪法，这就为单片机对信号分析和处理提供了新的分析手段。通过Matlab软件得到试验数据的仿真曲线，验证了该测量方案的合理性与可行性。本文光电电流互感器的设计方案适应了国家电力系统电流测量设备微机化，智能化的发展要求。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-18
  1.1 引言  10-11
  1.2 课题背景及研究的目的和意义  11-12
  1.3 光电电流互感器的分类  12-14
  1.4 光电式电流互感器的研究现状  14-15
  1.5 光电电流互感器的优点  15-16
  1.6 光电电流互感器的发展  16
  1.7 本文的主要研究内容  16-18
第2章基于 PCB-Rogowski 线圈的电流互感器  18-28
  2.1 系统设计方案  18-19
  2.2 传感头设计  19-24
    2.2.1 Rogowski 线圈测量原理  19-21
    2.2.2 Rogowski 线圈的改进  21-24
  2.3 积分器设计  24-27
  2.4 本章小结  27-28
第3章电流互感器的供电方式  28-38
  3.1 电流互感器供电方式的选择  28-29
  3.2 激光供电方案的关键问题  29-30
  3.3 激光供电系统设计  30-37
    3.3.1 光电池工作原理  30-32
    3.3.2 光源的选择  32-33
    3.3.3 光功率模块的选取  33-35
    3.3.4 激光供电系统设计  35-37
  3.4 本章小结  37-38
第4章信号的光纤传输与处理  38-52
  4.1 光纤传输  38-44
    4.1.1 光纤  38-41
    4.1.2 光纤传输  41-44
  4.2 信号处理  44-51
    4.2.1 信号处理方式  44
    4.2.2 信号处理系统设计  44-45
    4.2.3 高压侧信号处理  45-47
    4.2.4 低压侧信号处理  47-51
  4.3 本章小结  51-52
第5章实验研究与误差分析  52-62
  5.1 实验研究分析  52-54
  5.2 系统的误差分析  54-57
    5.2.1 测量原理性误差  54-56
    5.2.2 其他误差来源  56-57
  5.3 小波阈值去噪  57-60
    5.3.1 小波变换  57-58
    5.3.2 小波阈值去噪  58-60
  5.4 本章小结  60-62
结论  62-64
参考文献  64-68
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  68-69
致谢  69-70
作者简介  70

基于PCB-Rogowski线圈的激光供电式电流互感器的研究

内容摘要

全文目录

相似论文