[发明专利]一种光纤电流互感器用双采样双解调故障告警装置及方法

说明书

本发明公开了一种光纤电流互感器用双采样双解调故障告警装置及方法。装置中两路AD并行对探测器信号进行采样，采样数据经过解调模块同时独立解调，解调所得电流信号相加平均后，由DA转换电路施加至Y波导调制器实现闭环控制，同时解调获取电流信号分别进行输出，实现电力应用双重化配置需求；对两个AD在同一调制幅值内交替采样所得数据进行对比判断，给出AD故障告警信号；对两个AD采样数据同时独立进行信号解调得到的电流信号进行比较，给出解调模块故障告警信号。本发明不增加光路复杂程度的情况下，实现双重化配置输出及核心器件、调制解调模块故障告警功能，结构简单、成本低、智能化程度高。

技术领域

本发明涉及一种光纤电流互感器用双采样双解调故障告警装置及方法，属于电力设备领域。

背景技术

光纤电流互感器是电力系统关键设备，用于测量电流大小，为电能计量、测控保护提供测量信息，具有绝缘简单、体积小、安全可靠、数字化、智能化及计量、测量、保护一体化等优点，已经在智能化变电站中批量应用，代表互感器发展方向。光纤电流互感器基于磁光法拉第效应及安培环路定律，即偏振光在电流产生的磁场中发生偏转，即相位发生改变，偏转角与电流大小成正比。光纤电流互感器利用互易光路干涉原理，将电流引起的相位变化转化为光强度变化，光强信号经光电探测器转化为电信号后，再由AD采样，由解调模块对信号进行解调，解调后输出电流信号，同时产生偏置信号、反馈阶梯波，最后将偏置信号、阶梯波叠加后共同施加到Y波导器件上，完成数字闭环控制。

当前光纤电流互感器采用单AD采样、单解调方法，被测电流信号输出值都是由一个AD采样解调所得，在电力系统单套配置应用时，能够满足使用要求。但在新一代智能智能化变电站应用中，用户考虑变电站的可靠性，对部分电流继电保护配置进行冗余设计，并给出配置应用规范，要求继电保护用电流互感器双重化配置、双AD采样，同一测量点输出4路独立采样保护数据，也即同一电流保护测量点需要配置两套独立的电流互感器，每套互感器需要两路独立AD采样并解调独立输出保护数据，一旦一个AD发生故障，另一路AD还能正常采样，给出保护数据。

当前光纤电流互感器在应用时，为了满足配置要求，需要在同一测量点装配4套独立光纤电流互感器，给出4路独立保护数据，因此现有光纤电流互感器在进行双配置方案设计时所需成本较高、结构安装不便，不利于工程应用。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种光纤电流互感器用双采样双解调故障告警装置及方法，在不增加光路复杂程度的情况下，实现双重化配置输出及核心器件、调制解调模块故障告警功能。

本发明的技术解决方案是：一种光纤电流互感器用双采样双解调故障告警装置，该装置包括两个AD模块、数据处理模块、电流对比输出模块，其中：

两个AD模块，在采样时钟的控制下，对光纤电流互感器光电探测器输出电压信号独立进行采样，得到第一AD采样数据和第二AD采样数据，并将其第一AD采样数据第二AD采样数据输出至数据处理模块；

数据处理模块，生成时钟信号发送至AD模块和DA转换模块；按照光路本征周期，分别对两个AD模块输出的第一AD采样数据和第二AD采样数据进行解调得到第一电流数据和第二电流数据，并将其输出至电流对比输出模块；根据第一AD采样数据和第二AD采样数据，对两个AD模块进行故障判断，并根据无故障电流数据产生阶梯波信号；按照光路本征周期生成偏置信号；将阶梯波信号和偏置信号进行叠加，再通过DA转换成模拟信号，反馈至光纤电流互感器的Y波导调制器，实现闭环控制；

电流对比输出模块，将第一电流数据和第二电流数据输出；同时，分别将第一电流数据和第二电流数据进行比对，当第一电流数据和第二电流数据之差超过预设的第二阈值时，输出数据处理模块故障告警信号。

所述数据处理模块包括时序控制模块、AD数据对比模块、解调模块、偏置调制波生成模块、阶梯波生成模块、信号叠加模块、DA转换模块，其中：