[发明专利]一种光纤电流互感器用抑制光功率波动调制解调方法

说明书

本发明公开了一种光纤电流互感器用抑制光功率波动调制解调方法，该方法包括以下步骤：光纤电流互感器上电，数据解调模块产生调制波形，其中，调制波形为四态波形；在调制波形中的每个调制序列上施加固定幅值的偏置量，其中，每个四态调制周期对应的波形为四态波形单元，相邻的四态波形单元的调制序列上施加的偏置量符号相反；每两个相邻的四态波形单元进行数据解调后得到光功率值和电流值。本发明能够有效减小光功率波动对测试准确性的影响，稳定输出，不仅有利于提高光纤电流互感器小电流测量精度，而且对提高光纤电流互感器高低温稳定性也有非常重要的作用。

技术领域

本发明属于光纤电流互感器领域，尤其涉及一种光纤电流互感器用抑制光功率波动调制解调方法。

背景技术

光纤电流互感器作为新型电流测量设备，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，是智能变电站建设的关键装备。国外对光纤电流互感器研制起步较早，也最早进行挂网运行。我国光纤电流互感器研制起步较晚，但发展迅速，技术水平进步较大，近些年来特别是在智能化变电站建设需求牵引下，光纤电流互感器市场需求不断增加，已经在智能化变电站中小批量应用。光纤电流互感器代表了互感器产业的发展方向，在未来光纤电流互感器必将逐步替代传统电磁互感器成为电力测量领域主流配置装备。

光纤电流互感器作为电流传感类型的电流测量设备，主要原理为利用磁光法拉第原理，即偏振光在电流产生的磁场中发生偏转，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，将偏转角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A\D采样进行解调。解调过程中，光纤电流互感器互易光路中光学器件损耗、消光比、光源功率波动等变化均会影响达到探测器光功率的变化，影响解调电流稳定性。常温情况下，光路各光学器件参数技术指标较为稳定，但是在环境温度变化下，光学器件技术指标会出现变化，导致达到探测器的光强发生变化，影响测试精度和测试稳定性。

现有的光纤电流互感器中干涉光强波动会影响对解调电流稳定性。实际应用中AD采样后无法直接获取光强数字量，通常情况下，现有技术手段可通过以下种方法进行解决：一是通过优化电流互感器干涉光路，选用高性能光学器件，提高光路稳定性；二是通过光功率检测并反馈控制驱动电流，提高光源出光稳定性。就目前技术水平，优化光路受限于国内现有光学器件技术水平，器件参数波动难以满足要求；对光源光强进行调制，技术难度大，成本高，而且实际效果并不理想。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种光纤电流互感器用抑制光功率波动调制解调方法，该方法既不影响信号解调计算，又能解调出光路输出干涉光功率，并有效去除共功率波动对光纤电流互感器测试带来的影响。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种光纤电流互感器用抑制光功率波动调制解调方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：光纤电流互感器上电，数据解调模块产生调制波形，其中，调制波形为四态波形；

步骤2：在调制波形中的每个调制序列上施加固定幅值的偏置量，其中，每个四态调制周期对应的波形为四态波形单元，相邻的四态波形单元的调制序列上施加的偏置量符号相反；

步骤3：每两个相邻的四态波形单元进行数据解调后得到光功率值和电流值。

上述光纤电流互感器用抑制光功率波动调制解调方法中，所述步骤3具体包括：通过A/D转换器对两个相邻的四态波形单元采样数据得到每个四态波形单元的各调制序列的采样值；通过数据解调模块对调制序列进行数据解调得到光的相位变化和光功率值；根据电流互感器测试原理公式、光的相位变化和光功率值得到电流值。

上述光纤电流互感器用抑制光功率波动调制解调方法中，每个四态波形单元的调制序列中的第一个四态波形单元的各调制序列的采样值为：