【正文】 噪聲濾波器將噪聲控制在20kHz以下。噪聲的類型包括高斯白噪聲和1/f噪聲，這些噪聲均可由LabVIEW模擬給出，調(diào)制信號(hào)及解調(diào)信號(hào)用信號(hào)發(fā)生器生成，高通濾波及低通濾波功能由濾波器模塊實(shí)現(xiàn)。根據(jù)仿真結(jié)果，當(dāng)高通濾波器選擇不同的截止頻率時(shí)，輸出直流值與輸入直流值呈現(xiàn)不同的純屬關(guān)系。設(shè)，式中為輸出直流，為輸入直流，為系數(shù)，為常數(shù)，則對(duì)于不同的截止頻率下輸出與輸入直流值之間的關(guān)系如表41所示，高通濾波器截止頻率的選定主要取決于光電探測(cè)器所帶來(lái)的內(nèi)部噪聲。表41輸入、輸出直流的線性關(guān)系高通濾波器截止頻率（kHZ）3031323334kb通過(guò)這種純屬關(guān)系對(duì)輸出電流進(jìn)行修正，即對(duì)于仿真中輸出的電流值，反推出輸入電流，再與輸入的電流值的準(zhǔn)確值進(jìn)行比較分析。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)高通濾波器的截止頻率選取不同的值時(shí)，滿足國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。用LabVIEW中的信號(hào)檢測(cè)模塊對(duì)不同頻率下的輸入、輸出噪聲電壓有效值進(jìn)行了測(cè)量，測(cè)量結(jié)果顯示，經(jīng)低通濾波器后輸出噪聲幅值明顯減小。經(jīng)過(guò)測(cè)量，（.）左右，針對(duì)直流光學(xué)電流互感器弱信號(hào)強(qiáng)噪聲的特點(diǎn)，（.）間的十個(gè)輸入電流值對(duì)輸入信噪比和輸出信噪比進(jìn)行測(cè)量，信噪比，其中和分別為信號(hào)及噪聲電壓的有效值，得到的信噪比曲線如圖45所示。圖45 輸入、輸出信噪比曲線（.）時(shí)，未采用調(diào)制解調(diào)法時(shí)，信噪比達(dá)到27dB，經(jīng)過(guò)調(diào)制解調(diào)信號(hào)處理后，輸出信噪比達(dá)到54dB，%。（.）時(shí)，未采用調(diào)制解調(diào)法時(shí)，信噪比達(dá)到27dB，經(jīng)過(guò)調(diào)制解調(diào)信號(hào)處理后，輸出信噪比達(dá)到54dB，%。（.）（.）變化時(shí)，輸出信噪比就快速減小，達(dá)到25dB，%，而未采用調(diào)制解調(diào)法時(shí)，信噪比達(dá)到47dB。（.）開(kāi)始增加時(shí)，由于信號(hào)增加而噪聲不變，輸出信噪比可以超過(guò)54dB，%的測(cè)量精度，如圖46所示。圖46 直流電流檢測(cè)誤差曲線圖由此可見(jiàn)，利用調(diào)制解調(diào)的微弱信號(hào)檢測(cè)方法對(duì)直流電流進(jìn)行微弱信號(hào)檢測(cè)，信噪比有了明顯的改善，噪聲得到了有效濾除。本章針對(duì)基于調(diào)制解調(diào)法的直流光學(xué)電流互感器的直流電流測(cè)量展開(kāi)研究，設(shè)計(jì)了測(cè)量系統(tǒng)框圖，推導(dǎo)了測(cè)量過(guò)程的相應(yīng)公式，并在LabVIEW環(huán)境下進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果證明，所設(shè)計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)能夠有效消除系統(tǒng)中的噪聲，輸出信噪比有了明顯改善。第5章 總結(jié)與展望現(xiàn)階段，高壓直流輸電已在我國(guó)得到了快速發(fā)展，直流電流互感器是直流系統(tǒng)中測(cè)量與保護(hù)的最基本單元，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到直流輸電設(shè)備的安全以及運(yùn)行的穩(wěn)定性。隨著電力系統(tǒng)傳輸容量的不斷增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的直流互感器暴露出越來(lái)越多的缺點(diǎn)，難以適應(yīng)我國(guó)迅速發(fā)展的高壓直流輸電事業(yè)的需求。而基于法拉第磁光效應(yīng)的直流光學(xué)電流互感器以其種種優(yōu)點(diǎn)發(fā)展迅速，必將取代傳統(tǒng)的電流互感器。但是直流光學(xué)電流互感器在實(shí)用化的道路上依然存在一些問(wèn)題。本文針對(duì)直流光學(xué)電流互感器的信號(hào)檢測(cè)展開(kāi)研究。論文取得了如下成果：1 基于法拉第磁光效應(yīng)設(shè)計(jì)了直流光學(xué)電流互感器的結(jié)果，其中光學(xué)傳感部件采用了直通式光路結(jié)構(gòu)，從而提高了光學(xué)電流互感器的運(yùn)行穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)直流光學(xué)電流互感器在測(cè)量過(guò)程中引入的內(nèi)部噪聲及其信噪特性進(jìn)行理論分析和試驗(yàn)，驗(yàn)證了其存在噪聲與信號(hào)頻帶相重疊的問(wèn)題，無(wú)法用傳統(tǒng)的器方法進(jìn)行噪聲濾除，需要采用微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電流和諧波電流的準(zhǔn)確測(cè)量。2 分析和比較了微弱信號(hào)檢測(cè)的各種方法，包括調(diào)制隨機(jī)共振、相關(guān)檢測(cè)、小波分析、希爾伯特黃、混沌理論、二維相干技術(shù)、取樣積分與數(shù)字式平均法、鎖定放大器、自適應(yīng)噪聲抵消法、調(diào)制解調(diào)法等，針對(duì)直流輸電系統(tǒng)電流測(cè)量的要求，確定采用調(diào)制解調(diào)方法對(duì)直流輸電線路上的直流電流進(jìn)行測(cè)量，采用相關(guān)檢測(cè)方法測(cè)量直流輸電線路的諧波電流。3 針對(duì)基于調(diào)制解調(diào)法的直流光學(xué)電流互感器的直流電流測(cè)量展開(kāi)了研究，設(shè)計(jì)了測(cè)量系統(tǒng)框圖，推導(dǎo)了測(cè)量過(guò)程的相應(yīng)公式，并在LabVIEW環(huán)境下進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表?yè)P(yáng)，所設(shè)計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)能夠有效消除系統(tǒng)中的噪聲，輸出信噪比較調(diào)制解調(diào)前有了明顯改善，，被沒(méi)電流在（）。 工作展望基于法拉第磁光效應(yīng)的高壓直流光學(xué)電流互感器從理論上不僅能夠測(cè)量直流電流，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波電流的測(cè)量。但是在其實(shí)用化道路上依然存在一些問(wèn)題，比如溫度對(duì)傳感頭的影響，使得測(cè)量精度不準(zhǔn)確的問(wèn)題，以及長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性的問(wèn)題。隨著我國(guó)高壓直流輸電事業(yè)如火如荼的開(kāi)展，相關(guān)的直流檢測(cè)和保護(hù)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化顯得越來(lái)越重要。信號(hào)檢測(cè)與處理是一項(xiàng)艱苦的工作，由于時(shí)間緊迫，本文的研究?jī)?nèi)容是在較理想的善下進(jìn)行的，沒(méi)有考慮到諸多外界因素諸如環(huán)境溫度對(duì)信號(hào)檢測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生的影響，只是在理論分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的仿真分析和初步的實(shí)驗(yàn)研究，盡管誤差分析能夠滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下是否依然準(zhǔn)確，有待進(jìn)一步的研究。在本文研究?jī)?nèi)容的基礎(chǔ)上，還有如下內(nèi)容有待深入：1 針對(duì)基于調(diào)制解調(diào)法的直流光學(xué)電流互感器的直流電流測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)影響誤差的各種因素進(jìn)行詳細(xì)的分析，在此基礎(chǔ)上，研究提高直流光學(xué)電流互感器的精度的措施，最終實(shí)現(xiàn)直流光學(xué)電流互感器的實(shí)用化。2 實(shí)現(xiàn)交流調(diào)制電流源，進(jìn)一步提高交流調(diào)制電流源的穩(wěn)定性和可靠性。3 在考慮外界溫度影響的前提下，對(duì)本文提出的理論和設(shè)計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證，并在此基礎(chǔ)上研究當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)提高直流光學(xué)電流互感器的測(cè)量性能的方法。參 考 文 獻(xiàn)[1] 徐雁. 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