光纤电流传感器在智能电网中检测原理的研究.docxVIP

２０１４年 第 ６期 总第 １８６期光 通 信 研 究ＳＴＵＤＹ ＯＮ ＯＰＴＩＣＡＬＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ２０１４．１２（Ｓｕｍ．Ｎｏ．１８６）ｄｏｉ：１０．１３７５６／ｊ．ｇｔｘｙｊ．２０１４．０６．０１８光电器件研究与应用光纤电流传感器在智能电网中检测原理的研究胡明耀１，２ａ，王达达２ｂ，王洪亮２ｃ，代云洪１，２ａ，李英娜１，李川１（１．昆明理工大学 信息工程与自动化学院 ，昆 明 ６５０５００；２．云 南电网公司 ａ．研 究生工作站 ；ｂ．培训与评价中心 ；ｃ．博 士后工作站 ，昆 明 ６５０２１７）摘要 ：在 智能电网中 ，电流测量是电力系统中继电 保护 、电 能 计 量 、系统监测和系统分析的关键 ，其测量的精度与可靠性直接 关系到电力系统能否安全 、可靠和经济地运行 。文章比较了电磁式电流传感器和光纤电流传感器的性能 ，介 绍了目前 ３ 种最 主要的光纤电流传感器的测量原理 ，并指出其各自的优点及存在的问题 。同时 ，综述了国内外关于光纤电流传感器的必威体育精装版研 究现状及进展 ，最后对光纤电流传感器的应用和研究前景进行了展望 。关键词 ：光纤电流传感器 ；Ｒｏｇｏｗｓｋｉ线 圈 ；光 纤 Ｂｒａｇｇ光 栅 ；Ｓａｇｎａｃ干 涉仪 ；双 折射效应中图分类号 ：ＴＮ２５２文献标志码 ：Ａ文章编号 ：１００５－８７８８（２０１４）０６－００６２－０４Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｆｉｂｅｒ－ｏｐｔｉｃｃｕｒｒｅｎｔｓｅｎｓｏｒｓｉｎｓｍａｒｔｇｒｉｄｓＨｕ Ｍｉｎｇｙａｏ１，２ａ，ＷａｎｇＤａｄａ２ｂ，ＷａｎｇＨｏｎｇｌｉａｎｇ２ｃ，ＤａｉＹｕｎｈｏｎｇ１，２ａ，ＬｉＹｉｎｇｎａ１ ，ＬｉＣｈｕａｎ１（１．ＦａｃｕｌｔｙｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＫｕｎｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０５００，Ｃｈｉｎａ； ２．ａ．Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ，ｂ．ＴｒｉａｎｉｎｇａｎｄＥｖａｌｕａｔｉｏｎ， ｃ．Ｐｏｓｔｄｏｃｔｏｒａｌｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ，ＹｕｎｎａｎＰｏｗｅｒＧｒｉｄＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０２１７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅｓｍａｒｔｇｒｉｄ，ｃｕｒｒｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｉｓｔｈｅｋｅｙｔｏｒｅｌａｙｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｅｎｅｒｇｙｍｅｔｅｒｉｎｇ，ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｓｙｓｔｅｍａｎａｌｙ－ ｓｉｓｉｎｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｒｅｄｉｒｅｃｔｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｉｔｓｓａｆｅ，ｒｅｌｉａｂｌｅａｎｄｅｃｏ－ ｎｏｍｉｃａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃｏｍｐａｒｅｓｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｃｕｒｒｅｎｔｓｅｎｓｏｒｓａｎｄｆｉｂｅｒ－ｏｐｔｉｃｃｕｒｒｅｎｔｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆ３ｋｉｎｄｓｏｆｍａｊｏｒｏｎｅｓａｎｄｐｏｉｎｔｓｏｕｔｔｈｅｉｒａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｔｈｅｎ， ｉｔｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｉｒｌａｔｅｓｔｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓａｎｄａｄｖａｎｃｅｓａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｉｔｆｏｒｅｃａｓｔｓｔｈｅｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆｔｈｅｉｒａｐｐｌｉｃａ－ ｔｉｏｎｓａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｉｂｅｒ－ｏｐｔｉｃｃｕｒｒｅｎｔｓｅｎｓｏｒ；Ｒｏｇｏｗｓｋｉｃｏｉｌ；ｆｉｂｅｒＢｒａｇｇｇｒａｔｉｎｇ；Ｓａｇｎａｃｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ；ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅｅｆｆｅｃｔ０引言随着我国 经 济 的 快 速 发 展 ，建 设 具 有 清 洁、经 济、自愈等优点的 智能电网已成为我国电网发展的 一个重要新方向。 智能电网利用嵌入式处理技术、 自动化控制技术、传感检测技术、分析决策技术和信 息通信技术，将电 网的内部信息集成到电力系统的 分析决策和生产实践流程中 ，实现 电网的各项信息 指标可观测化。随着电力系统对电流测量要求的不 断提高，传统的电 磁式电流传感器已逐渐暴露出一 系列的缺陷，如：绝缘结构复杂、抗电磁干扰能力差 、 铁磁谐振、易磁饱和、测量动态范围小和有油易燃易 爆炸等。这些缺陷导致传统的电磁式电流传感器已 难以满足智能电网的测量需求［１，２］。新型的光纤电流传感器结构简单 、抗电磁干扰、 造价低，在高压等级条件下绝缘成本增加极少 ，同时 具有很宽的动态范围 ，可以