[发明专利]一种高压直流光学谐波测量装置

说明书

一种高压直流光学谐波测量装置，通过双光路光纤敏感环套设在直流载流导体上，双光路光纤敏感环两路谐波电流输出数据分别通过两根保偏光缆连接到第一光学组件和第二光学组件的输入端；第一光学组件的输出端与第一信号处理电路的输入端相连，所述第二光学组件的输出端与第二信号处理电路的输入端相连；第一信号处理电路、第二信号处理电路的输出端数据分别连接至合并单元的输入端；第一控制监测电路和第二控制监测电路还分别与第一信号处理电路、第二信号处理电路相连。本发明解决传统高次谐波采集的传变性差的瓶颈问题。满足低次谐波保护计量装置4kHz采样率需求和高次谐波保护、电能质量计量设备50kHz采样率需求。

技术领域

本发明属于电气测量技术领域，涉及一种谐波测量装置，特别是一种用于高压直流输变电领域的光学双通道谐波电流测量装置。

背景技术

随着社会的发展进步，大量电力电子装置及非线性负载接入到电网系统，带来的电力谐波导致电能质量恶化，电力谐波对电网的安全稳定运行带来了严重影响。由于直流电网中包含大量的电力电子装置和非线性负载，这样会使大量谐波电流注入到电网中，使得电网电压发生畸变，这些设备就是电力系统的谐波源。直流电力系统中的谐波源主要有：各种整流设备、变流器、交直流换流设备、变频器及节能和控制用的电力电子设备；严重的谐波电压和电流能导致继电保护和自动控制设备的误动。谐波信息的准确测量是谐波监测与治理的基础和前提，中国国家标准GB/T20840.8-2007互感器第8部分:电子式电流互感器中要求50次谐波的品质测量比差小于5％，角差小于5°，而传统电流互感器由于原理上的限制，技术上难以满足上述谐波测量要求。全光纤电流互感器是一种基于法拉第磁光效应的新型电子式电流互感器，具有绝缘结构简单、暂态特性好、频带宽等特点，已推广应用于我国新一代智能变电站的建设。由于磁光效应的传变带宽很高，通常认为光纤电流互感器具有优异的谐波测量性能。同时电网运行的过程中由于高次谐波电流的注入，很容易引起二次100Hz谐波保护动作，目前主流的谐波保护是以100HZ的谐波电流作为判据，通过滤波有效的滤掉了高次谐波电流，将谐波电流控制在50-120HZ的范围，能够有效的抑制高次谐波引起的谐波保护的误动作。而随着直流输电系统不断发展，高次谐波的数据挖掘工作不断加深，保护控制策略也在不断的完善，高次谐波新型保护实用化研制进程不断推进。目前高次谐波保护还在研制的摸索期，本发明的光学电流谐波测量装置完全可以为未来的新型谐波保护提供可靠的谐波数据，解决传统高次谐波采集的传变性差的瓶颈问题。而本发明的光学电流谐波测量装置完全可以为未来的新型谐波保护提供可靠的谐波数据，解决传统高次谐波采集的传变性差的瓶颈问题。

发明内容

本发明的目的，在于针对谐波治理、电能计量、保护、控制等多方面的需求，尤其是低次谐波保护装置、新型高次谐波装置以及电能质量计量设备的不同采样需求，设计一种满足低次谐波保护计量装置4kHz采样率需求和高次谐波保护、电能质量计量设备50kHz采样率需求的双通道谐波测量装置。

为此，本发明采用以下技术方案：

一种高压直流光学谐波测量装置，包括双光路光纤敏感环、第一光学组件、第二光学组件、第一信号处理电路、第二信号处理电路、第一控制监测电路、第二控制监测电路、合并单元；其特征在于：

所述双光路光纤敏感环套设在直流载流导体上，双光路光纤敏感环两路谐波电流输出数据分别通过两根保偏光缆连接到第一光学组件和第二光学组件的输入端；

所述第一光学组件的输出端与第一信号处理电路的输入端相连，所述第二光学组件的输出端与第二信号处理电路的输入端相连；

第一信号处理电路、第二信号处理电路的输出端数据分别连接至合并单元的输入端；

第一控制监测电路和第二控制监测电路还分别与第一信号处理电路、第二信号处理电路相连。

所述第一光学组和第二光学组件结构一致，作为两套单独的光学组件分别连接第一信号处理电路和第二信号处理电路。