基于Koopman滤波的双条状抗温光学电流传感器设计及实验研究

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作者 张静 李岩松 +2 位作者 张子傲 侯凯允 刘君 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第5期20-31,共12页

光学电流传感器符合新型电力系统智能化,数字化的发展需求,但目前光学电流传感器在电力系统宽温域测量中没有同时满足实时性和长期运行稳定性的抗温方案。为此,提出了一种基于Koopman自适应滤波的双条状抗温磁光式光学电流传感器(DS-MO... 光学电流传感器符合新型电力系统智能化,数字化的发展需求,但目前光学电流传感器在电力系统宽温域测量中没有同时满足实时性和长期运行稳定性的抗温方案。为此,提出了一种基于Koopman自适应滤波的双条状抗温磁光式光学电流传感器(DS-MOCT)。首先介绍了磁光传感原理以及磁光传感温度扰动机理,应用琼斯矩阵构建了直通光路式光学电流传感器起检偏器任意角度光学电流传感偏振解析模型;然后分析起检偏器不同角度对传感器输出结果的影响并提出了起检偏器特殊角度温度补偿方法,构建了DS-MOCT抗温结构,包括测量臂和温度补偿臂,测量臂输出待测电流信号,温度补偿臂输出温度补偿信号,使用温度补偿信号对待测电流信号实时抗温补偿,DS-MOCT输出抗温扰动测量电流值;分析了DS-MOCT的误差来源并提出了基于Koopman理论的降噪方法;接着,在有限元仿真软件中模拟了实验系统中DS-MOCT多物理场耦合环境,可视化了DS-MOCT光波抗温过程,验证了DS-MOCT的抗温性能;最后搭建了软硬件协同设计的DS-MOCT实测系统。实验结果表明,在-40℃~40℃宽温域内,DS-MOCT测量误差<0.2%,满足GB/T 20840.8—2007对电子式互感器的0.2级测量标准;动态响应时间<14 ms,满足电力系统实时监控需求。所提基于Koopman自适应滤波的DS-MOCT,解决了新型电力系统中光学电流传感器的抗温性、实时性与长期运行稳定性之间的三重矛盾。 展开更多

关键词 直通光路式光学电流传感器 线性双折射 温度补偿 起检偏器特殊角度 Koopman自适应滤波

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500kV组合式光学电流电压传感器性能分析 被引量：6

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作者 李红斌 张明明 +2 位作者 叶齐政 刘延冰 李劲 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期7-8,64,共3页

介绍了一种 50 0 k V组合式光学电流电压传感器(OMU)及其相关的误差分析。通过改进光路结构、合理地获取电压传感器的取样信号及对二次信号处理部分进行温度控制 ,提高了 OMU的稳定性和准确度 (达到 0 .2级 )

关键词 500kV组合式光学电流电压传感器 性能分析 信号处理 温度控制 光学原理

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500kV组合式光学电流、电压传感器 被引量：3

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作者 叶国雄 刘延冰 +5 位作者 张明明 易本顺 李劲 周向阳 叶其政 李伟 《电测与仪表》 北大核心 2001年第7期21-23,29,共4页

叙述了国内外光学电流电压互感器的应用研制情况，介绍了500kV组合式光学电流电压传感器原理、结构及测试结果。

关键词 组合式光学电压电流传感器 电流互感器 电压互感器

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一种提高差分式光学电流互感器磁场抗扰度的新方法 被引量：7

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作者 李深旺 张国庆 +2 位作者 于文斌 郭志忠 申岩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第36期157-163,22,共7页

针对差分式光学电流互感器抗外磁场干扰能力差的问题,提出一种提高其磁场抗扰度的新方法。建立差分式光学电流互感器的磁场抗扰度数学模型,研究不同布置方式下差分式光学电流互感器的磁场抗扰度特性。研究表明,传统布置方式下差分式光... 针对差分式光学电流互感器抗外磁场干扰能力差的问题,提出一种提高其磁场抗扰度的新方法。建立差分式光学电流互感器的磁场抗扰度数学模型,研究不同布置方式下差分式光学电流互感器的磁场抗扰度特性。研究表明,传统布置方式下差分式光学电流互感器的磁场抗扰度小,是导致其抗外磁场干扰能力差的根本原因。研究发现,差分式光学电流互感器总存在4个磁场抗扰度无穷大的环外P点,据此提出一种最佳方位角优化方案,并给出最佳方位角的计算方法。试验结果表明,差分式光学电流互感器采用最佳方位角优化方案时,相间干扰引起的误差小于0.08%,与传统布置方式相比减少一半。试验结果证明了最佳方位角优化方案的正确性与实用性。 展开更多

关键词 直通光路 差分式光学电流互感器 磁场抗扰度 相间磁干扰 最佳方位角

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一种基于径向偏振解调的线性光学电流传感器 被引量：3

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作者 谭巧 徐启峰 +1 位作者 黄奕钒 项宇锴 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期196-201,共6页

提出了一种基于径向偏振解调的线性光学电流传感器。采用集磁式传感头,由两块导磁板将气隙磁场引出,直通式光路由通光孔经过气隙磁场,不需要反射棱镜,根除了反射相移,有利于改善传感器的稳定性。采用径向偏振光栅将法拉第旋转角转换为... 提出了一种基于径向偏振解调的线性光学电流传感器。采用集磁式传感头,由两块导磁板将气隙磁场引出,直通式光路由通光孔经过气隙磁场,不需要反射棱镜,根除了反射相移,有利于改善传感器的稳定性。采用径向偏振光栅将法拉第旋转角转换为环形光斑的同步转动,由四象限探测器对光斑定位得到待测电流。经理论分析和实验验证,传感器的测量模式与光强无关,法拉第旋转角测量范围为±43°,测量准确度0.2S级。 展开更多

关键词 光学电流传感器 直通光路 法拉第旋转角 四象限探测器 偏振光栅

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磁光式电流传感器的设计与应用 被引量：4

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作者 周翔 《广东电力》 2007年第2期62-66,共5页

磁光式互感器绝缘简单可靠,能显著降低成本,测量范围宽,无磁饱和,十分适用于高压和超高压系统中。为此,通过从模型元件的选择,到仿真实验,介绍了磁光式电流传感器的基本工作原理,测试了其灵敏性和暂态无饱和的特性。此外,磁光式电流传... 磁光式互感器绝缘简单可靠,能显著降低成本,测量范围宽,无磁饱和,十分适用于高压和超高压系统中。为此,通过从模型元件的选择,到仿真实验,介绍了磁光式电流传感器的基本工作原理,测试了其灵敏性和暂态无饱和的特性。此外,磁光式电流传感器通用的数字化接口及对保护标准的兼容性,为其今后的广泛应用提供了便利。 展开更多

关键词 电磁式电流互感器 磁光式互感器 光纤式电流传感器 光学电流互感器(CTO)

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多环光路结构光学电流传感头研究 被引量：6

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作者 易本顺 刘延冰 阮芳 《传感技术学报》 CAS CSCD 1996年第4期39-42,共4页

增加环绕电流的光束环路数是提高法拉第效应光学电流传感器灵敏度的主要方法.本文介绍了利用正交双全反射保偏原理设计的双环路及多环路传感头结构,并对双环结构进行了实验测试.

关键词 光学电流传感器 多环光路 法拉第效应

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光学传感、传感器

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《中国光学》 EI CAS 2000年第5期81-82,共2页

TM451.6 2000053527光电式电压互感器的设计与研究=Design and researchon optical potential transformers[刊,中]/黄耀军,严国萍,陈海清(华中理工大学.湖北,武汉(430074))//仪表技术与传感器.—1999,(11).—37-39分析了用光纤电压互... TM451.6 2000053527光电式电压互感器的设计与研究=Design and researchon optical potential transformers[刊,中]/黄耀军,严国萍,陈海清(华中理工大学.湖北,武汉(430074))//仪表技术与传感器.—1999,(11).—37-39分析了用光纤电压互感器测量电力系统直流电压的原理,介绍了测量系统组成的各个部分。 展开更多

关键词 光学电流传感器 数据融合 光电式电压互感器 仪表技术 光纤电压互感器 设计与研究 电力系统 块状光学材料电流传感器 多传感器集成 系统组成

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光学传感、传感器

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《中国光学》 EI CAS 2001年第1期76-77,共2页

TM451.6 2001010504光电式电压互感器的设计与实现=Design andachievement in optical potential transformers[刊,中]/黄耀军,严国萍,龙占超(武汉华中理工大学.湖北,武汉(430074))∥电测与仪表.-2000,(2).-17-20介绍了用互感器测量直... TM451.6 2001010504光电式电压互感器的设计与实现=Design andachievement in optical potential transformers[刊,中]/黄耀军,严国萍,龙占超(武汉华中理工大学.湖北,武汉(430074))∥电测与仪表.-2000,(2).-17-20介绍了用互感器测量直流电压的原理,分析了系统组成的各个部分,并讨论了影响光电式互感器实用化的一些问题。图5参5(李瑞琴)TM452.93 展开更多

关键词 光学角速率传感器 图像传感器 三相光学电流互感器 光电式电压互感器 光电式互感器 传感器技术 线性双折射效应 华中理工大学 发展现状 系统组成

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光学传感、传感器

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《中国光学》 EI CAS 1999年第6期48-50,共3页

TM452.94 99063822太阳能微功耗光纤传感式电流互感器=An opticalfiber sensing current transformer with a littlepower consumption supplied with solar cell[刊,中]/张培铭,张泳(福州大学电器系.福建,福州(350002))∥光电工程.—19... TM452.94 99063822太阳能微功耗光纤传感式电流互感器=An opticalfiber sensing current transformer with a littlepower consumption supplied with solar cell[刊,中]/张培铭,张泳(福州大学电器系.福建,福州(350002))∥光电工程.—1998,25(1).—33—38介绍了太阳能微功耗光纤传感器式电流互感器的基本原理。 展开更多

关键词 电光式传感器 波前传感器 电流互感器 微功耗 光电工程 太阳能 自适应光学系统 光纤传感器 工作原理 光纤传感系统

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光学传感、传感器

11

《中国光学》 EI CAS 2001年第3期79-79,共1页

TP212.1 2001032022谐振式集成光学角速率传感器光源的研究=Study oflight source for resonant integrated optieal rotationsensors[刊,中]/潘珍吾,胡朝阳,马新宇,汤全安(清华大学精密仪器系.北京(100084))∥红外与激光工程.-2000,29(... TP212.1 2001032022谐振式集成光学角速率传感器光源的研究=Study oflight source for resonant integrated optieal rotationsensors[刊,中]/潘珍吾,胡朝阳,马新宇,汤全安(清华大学精密仪器系.北京(100084))∥红外与激光工程.-2000,29(3).-56-59对谐振式集成光学角速率传感器的关键器件之--大功率、窄线宽光源进行的分析与实验表明。 展开更多

关键词 谐振式集成光学角速率传感器 光栅转矩传感器 窄线宽 大功率 光源 精密仪器 激光工程 关键器件 清华大学 电流传感器

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独立量自适应光学电流传感理论及其应用 被引量：9

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作者 张国庆 李岩松 +3 位作者 于文斌 郭志忠 杨以涵 高桦 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期34-37,共4页

根据光学电流传感器的开环机理,只有从外部为光学电流传感器引入新的独立量才能消除环境温度等外因的影响以实现高精度测量。论文提出了一种新的独立量自适应光学传感理论,即通过对两组或两组以上的独立输出量进行自适应运算获得与干扰... 根据光学电流传感器的开环机理,只有从外部为光学电流传感器引入新的独立量才能消除环境温度等外因的影响以实现高精度测量。论文提出了一种新的独立量自适应光学传感理论,即通过对两组或两组以上的独立输出量进行自适应运算获得与干扰无关的测量结果。应用该理论设计了光路独立量自适应光学电流传感器和光电独立量自适应光学电流传感器。并以标准检测系统为测试平台对光电独立量自适应光学电流传感器的测量性能进行了检测,结果证明该传感器已达到了0.2级的测量水平。 展开更多

关键词 光学电流传感器 自适应光学 光电 测量性能 测试平台 运算 检测系统 光路 开环 干扰

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光学组合互感器的研究 被引量：13

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作者 罗苏南 叶妙元 +3 位作者 徐雁 朱勇 刘杰 易铁 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期45-49,74,共6页

基于电光晶体的Pockels效应和磁光玻璃的Faraday效应，研制出一种新型的可同时测量高压输电线电流及电压的组合互感器。这种互感器绝缘结构简单，电压测量与电流测量间无相互干扰。实验表明，此互感器的非线性误差小于03%，在24～33... 基于电光晶体的Pockels效应和磁光玻璃的Faraday效应，研制出一种新型的可同时测量高压输电线电流及电压的组合互感器。这种互感器绝缘结构简单，电压测量与电流测量间无相互干扰。实验表明，此互感器的非线性误差小于03%，在24～33℃温度范围电压传感器24h内的波动在±03%以内。文中结合实验分析了温度对电压传感器的影响。 展开更多

关键词 组合式互感器 光学电压传感器 光学电流传感器

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传感器

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《中国光学》 EI CAS 1997年第4期69-69,共1页

TM452.93 97042586实用化光学电流互感器=Practical optical currenttransducer[刊,中]/沈悦,刘延冰,易本顺(华中理工大学.湖北,武汉(430074))//电子测量与仪器学报.—1996,10(2).—36-40论述了光学电流互感器作为计量与保护用时,光路... TM452.93 97042586实用化光学电流互感器=Practical optical currenttransducer[刊,中]/沈悦,刘延冰,易本顺(华中理工大学.湖北,武汉(430074))//电子测量与仪器学报.—1996,10(2).—36-40论述了光学电流互感器作为计量与保护用时,光路、电路的选择问题,由于温度、振动引起双折射,使光学电流互感器灵敏度变化以及如何克服等实际问题。图3参3(严寒)TP212 97042587多环光路结构光学电流传感头研究=Study of opticalcurrent transducers with dual-ring or mul- 展开更多

关键词 光学电流互感器 检测传感器 电子测量 华中理工大学 多环光路 结构光 灵敏度变化 双折射 光学电流传感器 选择问题

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