一种CMB并联补偿电容整定方法及系统与流程

本发明属于全光纤型电流互感器，尤其涉及一种cmb并联补偿电容整定方法及系统。

背景技术：

1、传统电磁式电流互感器存在高压绝缘性差、磁饱和、体积庞大和成本指数型增加等多种缺点，并且上述缺点均为其基本机构和基本原理所引起，无法实现根本性解决。全光纤型电流互感器具有安全性高、重量轻、体积小和安装无需停电等多种优点，由此得到了国内外学者的高度重视和广泛应用。全光纤型电流互感器目前多采用全光纤反射型，利用faraday磁光效应原理实现对电流的测量。全光纤型电流互感器中调制回路的稳定正常运行决定了电流互感器能否正常工作。调制回路中的电缆转接盒（cmb）存在一个并联补偿电容，实际运行过程中该电容的焊接不良或取值不合理将造成直流互感器无法正常工作。测量装置能否准确正常工作关系到所在场站的安全稳定运行。目前直流电流互感器的cmb并联补偿电容通常为经验值，未给出具体的整定原则，无法获知为何如此取值以及现场环境有所变化下并联电容应如何针对性进行变化，未能保障电流互感器所在场站的运行稳定性。

技术实现思路

1、本发明提供一种cmb并联补偿电容整定方法及系统，用于解决cmb并联补偿电容通常根据经验进行取值，未厘清其中确定机理及影响因素，从而导致在全光纤型电流互感器运行工况（温度、光纤长度）变化情况下无法进行对应调整，缺乏整定的技术问题。

2、第一方面，本发明提供一种cmb并联补偿电容整定方法，包括：获取全光纤型电流互感器的运行条件；根据解调结果谐波相消的方式得到调制深度的目标函数，并以所述调制深度位于线性度最优区域作为目标求解所述目标函数，得到最优调制深度，其中，解调结果由调制器中的解调回路对所述全光纤型电流互感器输出信号的一次信号、二次信号和四次信号解调后得到；构建调制回路，其中，所述调制回路中包含所述调制器以及与所述调制器并联的cmb并联电容；根据所述运行条件和所述最优调制深度求解出与所述最优调制深度相对应的调制器的最优调制信号幅度，并根据所述最优调制信号幅度以及所述调制回路确定所述cmb并联电容的参数取值。

3、第二方面，本发明提供一种cmb并联补偿电容整定系统，包括：获取模块，配置为获取全光纤型电流互感器的运行条件；求解模块，配置为根据解调结果谐波相消的方式得到调制深度的目标函数，并以所述调制深度位于线性度最优区域作为目标求解所述目标函数，得到最优调制深度，其中，解调结果由调制器中的解调回路对所述全光纤型电流互感器输出信号的一次信号、二次信号和四次信号解调后得到；构建模块，配置为构建调制回路，其中，所述调制回路中包含所述调制器以及与所述调制器并联的cmb并联电容；确定模块，配置为根据所述运行条件和所述最优调制深度求解出与所述最优调制深度相对应的调制器的最优调制信号幅度，并根据所述最优调制信号幅度以及所述调制回路确定所述cmb并联电容的参数取值。

4、第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的cmb并联补偿电容整定方法的步骤。

5、第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行本发明任一实施例的cmb并联补偿电容整定方法的步骤。

6、本申请的cmb并联补偿电容整定方法及系统，采用直流电流互感器运行环境参数和实际工况相结合的方法，利用了运行环境温度中位值和实际光纤长度参数保证了直流电流互感器的运行精度及稳定性，采用求取最优调制深度的方法，使调制深度在实际运行工况中处于线性度较好区域内，保证了解调结果的准确性，采用matlab中的simulink模块进行建模，可以根据调制回路中的实际参数进行对应修改，实现对调制回路的精确仿真，采用改变cmb电容观测压电陶瓷调制电容两端的调制信号幅值，避免了复杂的计算过程，精确定位cmb补偿电容最优值。

技术特征：

1.一种cmb并联补偿电容整定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种cmb并联补偿电容整定方法，其特征在于，其中，所述全光纤型电流互感器的运行条件包括环境运行温度条件以及光纤长度条件。

3.根据权利要求1所述的一种cmb并联补偿电容整定方法，其特征在于，所述解调结果谐波相消的方式求解得到调制深度的目标函数包括：

4.根据权利要求3所述的一种cmb并联补偿电容整定方法，其特征在于，其中，计算所述一次谐波幅值、所述二次谐波幅值以及所述四次谐波幅值的表达式为：

5.根据权利要求1所述的一种cmb并联补偿电容整定方法，其特征在于，所述以所述调制深度位于线性度最优区域作为目标求解所述目标函数，得到最优调制深度包括：

6.根据权利要求1所述的一种cmb并联补偿电容整定方法，其特征在于，其中，所述调制回路中还包含至少一个电阻、至少一个等效电感、并联电阻、cmb并联电阻以及pzt串联电容；

7.根据权利要求1所述的一种cmb并联补偿电容整定方法，其特征在于，所述根据所述运行条件和所述最优调制深度求解出与所述最优调制深度相对应的调制器的最优调制信号幅度包括：

8.一种cmb并联补偿电容整定系统，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开一种CMB并联补偿电容整定方法及系统，方法包括：获取全光纤型电流互感器的运行条件；根据解调结果谐波相消的方式得到调制深度的目标函数，并以所述调制深度位于线性度最优区域作为目标求解所述目标函数，得到最优调制深度；构建调制回路；根据所述运行条件和所述最优调制深度求解出与所述最优调制深度相对应的调制器的最优调制信号幅度，并根据所述最优调制信号幅度以及所述调制回路确定所述CMB并联电容的参数取值。解决CMB并联补偿电容通常根据经验进行取值，未厘清其中确定机理及影响因素，从而导致在全光纤型电流互感器运行工况变化情况下无法进行对应调整，缺乏整定的技术问题。

技术研发人员：黎鹏程,熊华强,潘本仁,辛建波,张宇,周仕豪,钟逸铭
受保护的技术使用者：国网江西省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12