[发明专利]基于激光器的非电学接触式远距离传输电压互感器及其工作方法

说明书

本发明提出一种基于激光器的非电学接触式远距离传输电压互感器及其工作方法，其第一导电基板、第二导电基板、激光二极管（组）、激光接收处理模块、绝缘支撑模块。激光二极管（组）由激光二极管和其他电子元件组成；激光二极管模组的一个端口连接第一导电基板，激光二极管模组的一个端口连接第二导电基板，从而形成第一导电基板/激光二极管（组）/第二导电基板电感应模块；电感应模块靠近所要探测的架空高压输电线但并无直接接触；激光接收处理模块用于探测激光二极管的激光信号强度，该激光信号强度反映出所探测的电压值；绝缘支撑模块用于实现电感应模块与所探测高压线的电气隔离。

技术领域

本发明属于智能电网、电压互感器技术领域，尤其涉及一种基于激光器的非电学接触式远距离传输电压互感器及其工作方法。

背景技术

电力系统的安全运行，关系着发展的命脉，而在电网领域中，电压互感器能够快速、方便、准确的监测到输电线路的运行状态，是不可缺少的一种仪器，在实际生产当中用来扩大量限、测量电压、功率和电能，近年来，随着电力工业的长足发展，电力传输容量不断地增加，并且电子技术与计算机技术在电力系统中愈加扮演了举足轻重的位置，因此对电网技术提出了更高的要求，发展智能电网技术成为了新时期电力系统规划的重中之重，宣告着电力系统正大步迈向轻型化、智能化、数字化的方向高速发展。目前已经有1100kV等级的超高压出现，传统的电磁式仪用电压互感器已经十分吃力已经暴露出一系列严重的缺点：绝缘结构非常复杂，造价急剧增加、磁饱和、铁磁谐振、动态范围小、频带窄以及有油、易燃、易爆等缺点，利用泡尔克斯效应的电光晶体制成的光电式电压互感器尽管能够克服上述的大部分缺点，但是也有着诸如对机械力敏感、需要光源等缺点、材料成本偏高、需要精密的电路调试等缺点，不适合安装于户外，并且大部分电压互感器工作于恶劣的高压环境当中，为了能够起到监控及计费的功能，电压互感器需将架空输电线高压测量值传输到电表或者监控设备当中，而电表与监控设备均远离电压互感器，所以需要敷设一段长距离的线路，装维排障困难，因此电力监控一直是电网部门的薄弱环节。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种基于激光器的非电学接触式远距离传输电压互感器及其工作方法，其包括具有长距离传输能力的电压互感器，并且兼具测量量程大、响应频带宽、体积远远小于传统电压互感器，绝缘结构简单，材料成本较低，不需要复杂电路进行驱动，户外亲和，并且通过对于激光信号的接收，能够实现在远端监测到目前输电线路的峰值、频率、波形等状态，大大提高相关部门的电力监控能力。

其第一导电基板、第二导电基板、激光二极管（组）、激光接收处理模块、绝缘支撑模块。激光二极管（组）由激光二极管和其他电子元件组成；激光二极管模组的一个端口连接第一导电基板，激光二极管模组的一个端口连接第二导电基板，从而形成第一导电基板/激光二极管（组）/第二导电基板电感应模块；电感应模块靠近所要探测的架空高压输电线但并无直接接触；激光接收处理模块用于探测激光二极管的激光信号强度，该激光信号强度反映出所探测的电压值；绝缘支撑模块用于实现电感应模块与所探测高压线的电气隔离。本发明能够实现长距离传输、实时监控待测架空输电线的峰值、频率、波形，兼具拥有结构轻便、紧凑的优点，便于携带、安装、维护，核心模块不含有铁芯和线圈，消除了磁饱和以及铁磁谐振，抗电磁干扰能力强，并且响应频带宽，电气绝缘性能优良，成本低廉，具有一定的市场竞争力。

本发明具体采用以下技术方案：

一种基于激光器的非电学接触式远距离传输电压互感器，其特征在于，包括：第一导电基板、第二导电基板、激光二极管模组、激光接收模块和绝缘支撑模块；所述激光二极管模组与第一导电基板和第二导电基板分别构成电气连接，形成电感应模块；所述电感应模块用于设置在架空高压输电线产生的电场中，但不与高压线发生接触；所述激光接收模块用于通过大气信道接收激光二极管发出的光信号，并转换为电信号；所述绝缘支撑模块用于电感应模块与高压线的电气隔离。

进一步地，所述第一导电基板和第二导电基板间隔设置，激光二极管模组设置在第一导电基板和第二导电基板之间。