【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光电仪器领域，具体涉及一种全光纤电流互感器解调防误处理方法、装置及系统。
技术介绍
1、电流互感器作为电力系统一次传感设备，对于反应电力系统一次设备状态具有决定性作用。继电保护设备和调度控制均需要获取电流数据，为此，要求电流互感器能够稳定可靠地运行。
2、现有技术中的全光纤电流互感器(fiber-optic current transformer)多采用闭环方波调制解调方案。如公告号为cn100340860c的中国专利技术专利《光纤电流互感器及其互感器的闭环检测装置》和文献《数字闭环全光纤电流互感器信号处理方法》(中国电机工程学报[j]，2009,29(30):42～46)，均介绍了闭环方波调制解调方案，也即采用方波调制技术使相位调制器给电流互感器引入±π/2的偏置，使电流互感器工作在线性区，提高互感器的响应灵敏度；同时采用阶梯波反馈调制产生反馈补偿相移φr，与faraday相移φf大小相等、方向相反，从而电流互感器始终工作在线性度最好的零相位附近区域，采用闭环方波调制解调方案可以减小输出非线性误差和增大动态测量范围。
3、随着全光纤电流互感器的现场应用增多，仅包含±π/2相位偏置的传统调制解调方案无法有效识别光路存在反射端面断裂、调制器响应异常等光强水平变化不明显的异常情况。这些异常情况会导致解调电流输出错误数据，存在造成继电保护误动的风险。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提出一种全光纤电流互感器解调防误处理方法、装置及系统，能够
2、为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
3、第一方面，本专利技术提供了一种全光纤电流互感器解调防误处理方法，包括：
4、基于不完全匹配调制解调方法，向全光纤电流互感器中的相位调制器加载调制信号，使得经过相位调制器的光信号存在无调制区域和相位调制区域；
5、获取全光纤电流互感器中光电探测器的输出信号，基于所述输出信号计算出一次导体通流电流、全光纤电流互感器光强和相位偏置值；
6、依次判断所述全光纤电流互感器光强和相位偏置值是否处于正常范围，并根据判断结果输出或置零所述一次导体通流电流。
7、可选地，所述调制信号为方波调制信号，其调制周期为t，全光纤电流互感器的本征周期为2τ，τ＝2nl/c，式中，l为全光纤电流互感器的光路长度，c为真空中的光速，n为光纤的折射率；
8、对于每个调制周期t，经过相位调制器的光信号包括顺次的第一部分、第二部分、第三部分、第四部分；
9、第一部分的时长为：
10、
11、第二部分的时长为：
12、|t-τ|
13、第三部分的时长为：
14、
15、第四部分的时长为：
16、|t-τ|
17、所述第一部分和第三部分对应无调制区域；所述第二部分对应相位调制区域，所述第四部分对应相位调制区域；
18、各无调制区域对应光电探测器的输出信号为无调制高电平ptop，ptop＝p0(1+cos(4vni))，其中，p0为全光纤电流互感器光强，v为光纤的维尔德常数，n为全光纤电流互感器中光纤传感环圈数，i为一次导体通流电流；
19、相位调制区域对应光电探测器的输出信号为低电平pl，相位调制区域对应光电探测器的输出信号为高电平ph，
20、可选地，所述全光纤电流互感器光强的计算公式为：
21、
22、所述一次导体通流电流的计算公式为：
23、
24、可选地，所述相位偏置值的计算公式为：
25、相位偏置值＝max(|ptop-ph|,|ptop-pl|)
26、
27、
28、可选地，所述调制信号包括方波调制信号和阶梯波调制信号，所述方波调制信号的调制周期为t，所述阶梯波调制信号的调制周期为阶梯波调制信号的台阶高度为阶梯波调制信号的相位与方波调制信号的相位相差全光纤电流互感器的本征周期为2τ，τ＝2nl/c，式中，l为全光纤电流互感器的光路长度，c为真空中的光速，n为光纤的折射率。
29、可选地，对于每个调制周期t，经过相位调制器的光信号包括顺次的第一部分、第二部分、第三部分、第四部分、第五部分和第六部分；
30、第一部分的相位表达式为
31、第一部分的时长为
32、第二部分的相位表达式为
33、第二部分的时长为
34、第三部分的相位表达式为
35、第三部分的时长为
36、第四部分的相位表达式为
37、第四部分的时长为
38、第五部分的相位表达式为
39、第五部分的时长为
40、第六部分的相位表达式为
41、第六部分的时长为
42、令台阶高度为等于法拉第相移加在相位调制器上的阶梯波调制信号将给两束正交线偏振光之间引入的反馈补偿相移反馈补偿相移抵消法拉第相移使得第一部分和第四部分对应无调制区域，第三部分对应相位调制区域，第六部分对应相位调制区域；
43、各无调制区域对应光电探测器的输出信号为无调制高电平ptop，ptop＝p0[1+cos(4vnδi)]；
44、相位调制区域对应光电探测器的输出信号为低电平pl，
45、相位调制区域对应光电探测器的输出信号为高电平ph，
46、
47、式中，p0为全光纤电流互感器光强，v为维尔德常数，n为互感器传感环圈数，δi为一次导体通流电流的变化量。
48、可选地，所述全光纤电流互感器光强的计算公式为：
49、
50、所述一次导体通流电流的变化量的计算公式为：
51、
52、对所述一次导体通流电流的变化量进行积分，得到一次导体通流电流。
53、可选地，所述相位偏置值的计算公式为：
54、相位偏置值＝max(|ptop-ph|,|ptop-pl|)
55、
56、
57、可选地，若全光纤电流互感器光强未超出正常范围，且相位偏置值处于正常范围，则输出所述一次导体通流电流；
58、若全光纤电流互感器光强未超出正常范围，但相位偏置值超出正常范围，则置零所述一次导体通流电流。
59、可选地，若全光纤电流互感器光强超出正常范围，则置零所述一次导体通流电流；若全光纤电流互感器光强未超出正常范围，则输出所述一次导体通流电流。
60、第二方面，本专利技术提供了一种全光纤电流互感器解调防误处理装置，包括：
61、调制信号施加模块，用于基于不完全匹配调制解调方法，向全光纤电流互感器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种全光纤电流互感器解调防误处理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种全光纤电流互感器解调防误处理方法，其特征在于：所述调制信号为方波调制信号，其调制周期为T，全光纤电流互感器的本征周期为2τ，τ＝2nL/C，式中，L为全光纤电流互感器的光路长度，C为真空中的光速，n为光纤的折射率；
3.根据权利要求2所述的一种全光纤电流互感器解调防误处理方法，其特征在于：所述全光纤电流互感器光强的计算公式为：
4.根据权利要求3所述的一种全光纤电流互感器解调防误处理方法，其特征在于：所述相位偏置值的计算公式为：
5.根据权利要求1所述的一种全光纤电流互感器解调防误处理方法，其特征在于：所述调制信号包括方波调制信号和阶梯波调制信号，所述方波调制信号的调制周期为T，所述阶梯波调制信号的调制周期为阶梯波调制信号的台阶高度为阶梯波调制信号的相位与方波调制信号的相位相差全光纤电流互感器的本征周期为2τ，τ＝2nL/C，式中，L为全光纤电流互感器的光路长度，C为真空中的光速，n为光纤的折射率。
6.根据权利要求5所述的一种全光
7.根据权利要求6所述的一种全光纤电流互感器解调防误处理方法，其特征在于：所述全光纤电流互感器光强的计算公式为：
8.根据权利要求6所述的一种全光纤电流互感器解调防误处理方法，其特征在于：所述相位偏置值的计算公式为：
9.根据权利要求1所述的一种全光纤电流互感器解调防误处理方法，其特征在于：若全光纤电流互感器光强未超出正常范围，且相位偏置值处于正常范围，则输出所述一次导体通流电流；
10.根据权利要求1所述的一种全光纤电流互感器解调防误处理方法，其特征在于：若全光纤电流互感器光强超出正常范围，则置零所述一次导体通流电流；若全光纤电流互感器光强未超出正常范围，则输出所述一次导体通流电流。
11.一种全光纤电流互感器解调防误处理装置，其特征在于，包括：
12.一种全光纤电流互感器解调防误处理系统，其特征在于：包括存储介质和处理器；
...【技术特征摘要】
1.一种全光纤电流互感器解调防误处理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种全光纤电流互感器解调防误处理方法，其特征在于：所述调制信号为方波调制信号，其调制周期为t，全光纤电流互感器的本征周期为2τ，τ＝2nl/c，式中，l为全光纤电流互感器的光路长度，c为真空中的光速，n为光纤的折射率；
3.根据权利要求2所述的一种全光纤电流互感器解调防误处理方法，其特征在于：所述全光纤电流互感器光强的计算公式为：
4.根据权利要求3所述的一种全光纤电流互感器解调防误处理方法，其特征在于：所述相位偏置值的计算公式为：
5.根据权利要求1所述的一种全光纤电流互感器解调防误处理方法，其特征在于：所述调制信号包括方波调制信号和阶梯波调制信号，所述方波调制信号的调制周期为t，所述阶梯波调制信号的调制周期为阶梯波调制信号的台阶高度为阶梯波调制信号的相位与方波调制信号的相位相差全光纤电流互感器的本征周期为2τ，τ＝2nl/c，式中，l为全光纤电流互感器的光路长度，c为真空中的光速，n为光纤的折射率。
6.根据权利要求5...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓劲东，刘东超，阎嫦玲，丁晔，赵森林，罗苏南，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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