[发明专利]一种基于多重相关检测技术的直流光学测量装置及方法

摘要

一种基于多重相关检测技术的直流光学测量装置及方法，涉及电力系统计量领域。本发明是为了解决现有直流光学测量中存在信噪分离难度大且测量精度低的问题。本发明调制光源发出的光经过传感单元后，经过光电检测器将两路输出信号由光信号转化为电压信号，利用带通滤波器滤除低频噪声，再将两路信号分别经过移相器移相90度，作为后续互相关检测的输入，在Labview中将双光路法的两路信号及其移相后的信号分别进行两重自相关运算和两重互相关运算，并通过运算提取出两路信号的幅值，再进行双光路法的运算得到输出的偏转角大小进而反映出电流的大小，实现电流的测量。本发明适用于对高压直流输电线的电流进行测量。

主权项

1.一种基于多重相关检测技术的直流光学测量装置，其特征在于，包括：光学测量单元和信号处理单元，光学测量单元包括：调制光源(11)、传感单元和两个光电检测器(16)，传感单元位于直流输电线路产生的磁场中，信号处理单元包括：滤波单元、移相单元、数据采集卡(23)和上位机(24)，调制光源(11)输出的信号光入射至传感单元，传感单元输出的两路光分别入射至两个光电检测器(16)，两个光电检测器(16)的电压信号输出端连接滤波单元的电压信号输入端，滤波单元的滤噪信号输出端同时连接移相单元的滤噪信号输入端和数据采集卡(23)的滤噪信号输入端，移相单元的移相信号输出端连接数据采集卡(23)的移相信号输入端，数据采集卡(23)采集到的信号包括两路滤噪信号和两路移相信号，上位机(24)内置有Labview分析模块，该Labview分析模块包括两路计算单元、差除和运算单元和电流获得单元，一路滤噪信号和一路移相信号发送至一路计算单元，另一路滤噪信号和另一路移相信号发送至另一路计算单元，计算单元包括两重相关运算单元和幅值计算单元，一重相关运算单元：对滤噪信号进行自相关运算，获得一重自相关结果Rxx1，对滤噪信号和移相信号进行互相关运算，获得一重互相关结果Rxy1，二重相关运算单元：对一重自相关结果Rxx1进行自相关运算，获得二重自相关结果Rxx2，对一重自相关结果Rxx1和一重互相关结果Rxy1进行互相关运算，获得二重互相关结果Rxy2，幅值计算单元：利用二重自相关结果Rxx2和二重互相关结果Rxy2计算幅值，差除和运算单元：根据下式结合两路计算单元获得的幅值获得偏转角θ，其中，A1和A2分别为两路计算单元获得的幅值，电流获得单元：根据偏转角获得待测直流电流。