[发明专利]一种全光纤电流互感器光纤衰耗评估方法

说明书

本发明公开了一种全光纤电流互感器光纤衰耗评估方法，涉及使用光调制装置技术领域，其包括以下步骤：获取在理想工况下各采样测量点的信号测量值，计算理想工况下各采样测量点的理想信噪比SNR，获取在实际工况下各采样测量点的信号测量值，计算实际工况下各采样测量点的实际信噪比SNR’，定义实际信噪比SNR’与理想信噪比SNR的差值为光纤损耗系数。本发明以实际应用中可简单测量获取的信噪比作为全光纤电流互感器光纤衰耗评估指标，建立全光纤电流互感器光纤衰耗评估方法更容易应用于实际电网工程中。

技术领域

本发明涉及使用光调制装置技术领域，具体涉及一种全光纤电流互感器光纤衰耗评估方法。

背景技术

电流互感器是电力系统中的关键设备，为各种安全稳定控制、继电保护以及计量装置提供电信号。全光纤电流互感器是一种新型的电流互感器，它利用先进的光电子技术测量电气设备电流，在高压侧只有光纤无任何有源器件，高压侧与低压侧之间仅有光纤连接。这种新型的电流互感器可在大动态范围内实现对电流波形的准确测量，可直接测量直流电流，代表了电流互感器未来的发展方向。全光纤电流互感器具有抗电磁干扰能力强、安全性能高等优点，能够满足高电压、大电流、实时带电测量的要求,得到了广泛的重视和研究。全光纤电流互感器目前已在国网多回直流实际应用，也将在南方电网云贵联网工程中使用。全光纤电流互感器高压侧无源，光信号通过单条光纤来回，测量原理原理如图1所示，基于Faraday磁致旋光效应使偏振角在电流产生的磁场中偏转，最后通过Sagnac干涉测量原理测量干涉功率来得到电流值。全光纤电流互感器结构如图2所示，其包括由保偏光纤、绝缘子、外壳等构成的测量部分和测量系统机箱两部分，光源(过载二极管)位于测量系统机箱当中。

当光纤老化等情况发生时，系统整体功率下降，会导致测量端测量到的干涉功率信噪比增大，直接影响电流测量精度，因此，需要一种评估全光纤电流互感器的光纤衰耗的方法。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种全光纤电流互感器光纤衰耗评估方法，其通过简单测量即可获取的信噪比以建立评估全光纤电流互感器的光纤衰耗方法

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种全光纤电流互感器光纤衰耗评估方法，其包括以下步骤：

步骤1：定义对未投入使用的全光纤电流互感器的光纤进行测量的工况为理想工况，设定起始光源功率和功率步长，以起始光源功率以及起始光源功率增加功率步长的整数倍为采样测量点，获取在理想工况下各采样测量点的信号测量值，以信号测量值的平均值作为正常信号Ps，以每次信号测量值与正常信号的差值的平均值作为噪声信号Pn，根据下式计算理想工况下各采样测量点的理想信噪比SNR；

步骤2：定义对已投入使用的全光纤电流互感器的光纤进行测量的工况为实际工况，对应理想工况的各测量采样测量点，获取在实际工况下各采样测量点的信号测量值，以信号测量值的平均值作为正常信号Ps’，以每次信号测量值与正常信号的差值的平均值作为噪声信号Pn’，根据下式计算实际工况下各采样测量点的实际信噪比SNR’；

步骤3：定义实际信噪比SNR’与理想信噪比SNR的差值为光纤损耗系数，若光纤损耗系数超过设定的临界损耗值，则判定该全光纤电流互感器的电流测量结果不可信。

如上所述的全光纤电流互感器光纤衰耗评估方法，进一步地，在理想工况下进行测量时，全光纤电流互感器不施加工作电流。

如上所述的全光纤电流互感器光纤衰耗评估方法，进一步地，在实际工况下进行测量时，全光纤电流互感器施加1000A的工作电流。

如上所述的全光纤电流互感器光纤衰耗评估方法，进一步地，功率步长为5mW。

如上所述的全光纤电流互感器光纤衰耗评估方法，进一步地，起始光源功率为55mW。