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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力测量领域,具体而言,涉及一种双波长工作的光纤电流互感器及获取电流量信息的方法。
技术介绍
1、近年来,得益于光纤电流互感器的安全、无磁饱和、动态范围大等优点,全光纤电流互感器在诸多应用领域,得到了广泛的应用。但是随着应用面的广泛拓展和运行时间的增加,全光纤电流互感器的可靠性和稳定性暴露了部分问题;其中,光源和探测器等有源器件更容易出现问题。
2、传统的单光源工作的电流互感器仅有单路信号,一旦光源或者探测器出现问题,则系统无法实现电流测量,可靠性无法保证。增加一路备用系统是传统解决问题的较好方式,专利cn105445519a一种双波长工作的光纤电流互感器及测量电流的方法,公开了一种双波长的光纤电流互感器:但是其结构必须用双套,且光源波长必须成整数倍关系,以确保波片都工作在最佳状态。
3、因此,需要提出一种双波长工作的光纤电流互感器及获取电流量信息的方法,解决目前光纤电流互感器的问题。
4、在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本申请提出一种双波长工作的光纤电流互感器及获取电流量信息的方法。
2、根据本申请的第一方面,提出一种双波长工作的光纤电流互感器,所述光纤电流互感器包括调制器、光纤延时线、传感环,所述光纤电流互感器还包括:第一光学系统、第二光学系统、第一波分复用器和起偏器,其中:
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4、所述第一光源与所述第一连接器的入射端连接,所述第一探测器与所述第一连接器的出射端连接;
5、所述第一连接器的公共端与所述第一波分复用器的第一入射端连接;
6、所述第二光学系统包括第二光源、第二探测器和第二连接器;
7、所述第二光源与所述第二连接器的入射端连接,所述第二探测器与所述第二连接器的出射端连接;
8、所述第二连接器的公共端与所述第一波分复用器的第二入射端连接;
9、所述第一波分复用器的出射端依次连接所述调制器、所述光纤延时线和所述传感环;
10、所述起偏器用于将所述第一光源或所述第二光源出射的全向光变为线偏振光;
11、其中,在所述第一光源和所述第二光源为低偏光源的情况下,所述起偏器连接于所述第一波分复用器的出射端与所述调制器之间;或者
12、所述起偏器包括第一起偏器和第二起偏器,其中:所述第一起偏器连接于所述第一光学系统与所述第一波分复用器的入射端之间,所述第二起偏器连接于所述第二光学系统与所述第一波分复用器的入射端之间。
13、根据一些实施例,在所述第一光源和所述第二光源为高偏光源的情况下,所述起偏器包括第一起偏器和第二起偏器,所述第一起偏器连接于所述第一连接器的出射端与所述第一探测器之间,所述第二起偏器连接于所述第二连接器的出射端与所述第二探测器之间,所述第一起偏器与所述第二起偏器用于将线偏振光变为全向光。
14、根据一些实施例,所述第一波分复用器为保偏器件。
15、根据一些实施例,所述光纤电流互感器还包括电路处理单元:
16、所述电路处理单元的输入端连接所述第一探测器和所述第二探测器的输出端,所述电路处理单元的输出端连接所述调制器,用于锁定所述光纤电流互感器的工作点。
17、根据一些实施例,所述第一连接器和所述第二连接器包括环形器或者耦合器。
18、根据一些实施例,所述传感环包括依次连接的波片、传感光纤、反射镜和一次导体。
19、根据本申请的第二方面,一种采用如第一方面中任一项所述的光纤电流互感器获取电流量信息的方法,所述方法包括:
20、在所述第一光源和所述第二光源为低偏光源的情况下,通过所述第一光源和所述第二光源分别产生不同波长的两束出射光;
21、所述两束出射光经过所述第一波分复用器合并至同一根光纤,通过所述起偏器后,生成两束线偏振光;
22、所述两束线偏振光经过所述调制器、所述光纤延时线和所述传感环后,生成携带电流量信息的圆偏光。
23、根据一些实施例,所述光纤电流互感器还包括电路处理单元,所述方法还包括:
24、所述圆偏光沿原光路返回至所述第一波分复用器,根据波长分为两束全向光;
25、所述两束全向光分别返回至所述第一探测器和所述第二探测器,传输至所述电路处理单元;
26、通过所述电路处理单元根据所述电流量信息,获取电流。
27、根据一些实施例,所述方法还包括:
28、通过所述电路处理单元根据所述电流量信息,输出反馈调节信号至所述调制器,用于调节所述两束线偏振光的相位。
29、根据一些实施例,包括:
30、在所述第一光源和所述第二光源为高偏光源的情况下,所述第一光源和所述第二光源分别出射不同波长的两束线性偏振光;
31、所述两束线性偏振光经过所述第一波分复用器合并至同一根光纤,经过所述调制器、所述光纤延时线和所述传感环后,生成携带电流量信息的圆偏光;
32、所述圆偏光沿原光路返回至所述第一波分复用器,根据波长分为两束线偏振光;
33、所述两束线偏振光分别返回至所述第一起偏器和所述第二起偏器,变为两束全向光;
34、所述两束全向光分别传输至所述第一探测器和所述第二探测器。
35、本申请提出一种双波长工作的光纤电流互感器及获取电流量信息的方法,在现有全光纤电流互感器的基础上,应用全新的光源和探测器结构。无须修改波片、传感光纤等,保持与现有结构通用的基础上,通过双波长实现有缘部分冗余和互补探测。
36、本申请经过简单改造,即可提升现有光学电流互感器的可靠性和长期稳定性,还可以通过温度修正提高光学电流互感器在全温范围内(-40~70℃)的测量精度。
37、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
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1.一种双波长工作的光纤电流互感器,所述光纤电流互感器包括调制器、光纤延时线、传感环,其特征在于,所述光纤电流互感器还包括:第一光学系统、第二光学系统、第一波分复用器和起偏器,其中:
2.如权利要求1所述的光纤电流互感器,其特征在于,在所述第一光源和所述第二光源为高偏光源的情况下,所述起偏器包括第一起偏器和第二起偏器,所述第一起偏器连接于所述第一连接器的出射端与所述第一探测器之间,所述第二起偏器连接于所述第二连接器的出射端与所述第二探测器之间,所述第一起偏器与所述第二起偏器用于将线偏振光变为全向光。
3.如权利要求2所述的光纤电流互感器,其特征在于,所述第一波分复用器为保偏器件。
4.如权利要求1所述的光纤电流互感器,其特征在于,所述光纤电流互感器还包括电路处理单元:
5.如权利要求1所述的光纤电流互感器,其特征在于:
6.如权利要求1所述的光纤电流互感器,其特征在于,所述传感环包括依次连接的波片、传感光纤、反射镜和一次导体。
7.一种采用如权利要求1-6中任一项所述的光纤电流互感器获取电流量信息的方法,其特
8.如权利要求7所述的获取电流量信息的方法,其特征在于,所述光纤电流互感器还包括电路处理单元,所述方法还包括:
9.如权利要求8所述的获取电流量信息的方法,其特征在于,所述方法还包括:
10.如权利要求7所述的获取电流量信息的方法,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种双波长工作的光纤电流互感器,所述光纤电流互感器包括调制器、光纤延时线、传感环,其特征在于,所述光纤电流互感器还包括:第一光学系统、第二光学系统、第一波分复用器和起偏器,其中:
2.如权利要求1所述的光纤电流互感器,其特征在于,在所述第一光源和所述第二光源为高偏光源的情况下,所述起偏器包括第一起偏器和第二起偏器,所述第一起偏器连接于所述第一连接器的出射端与所述第一探测器之间,所述第二起偏器连接于所述第二连接器的出射端与所述第二探测器之间,所述第一起偏器与所述第二起偏器用于将线偏振光变为全向光。
3.如权利要求2所述的光纤电流互感器,其特征在于,所述第一波分复用器为保偏器件。
4.如权利要求1所述的光纤电...
【专利技术属性】
技术研发人员:丁晔,邓劲东,阎嫦玲,罗苏南,刘东超,须雷,
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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