【導(dǎo)讀】對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重要影響。光電式電流互感器和傳統(tǒng)的。電磁式電流互感器相比有很多突出的優(yōu)點(diǎn)，必將得到廣泛的應(yīng)用。前景的研究方向之一。有源型結(jié)構(gòu)中ADC式光電電流互感器設(shè)計(jì)方案。完成從高壓側(cè)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)。處理、高低壓間光纖數(shù)據(jù)通訊直至低壓側(cè)數(shù)據(jù)恢復(fù)的研究和設(shè)計(jì)。路的設(shè)計(jì)過程，且有效率低了系統(tǒng)在強(qiáng)電磁干擾下測(cè)量產(chǎn)生錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。中的實(shí)現(xiàn)，芯片的選擇以及各部分電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)與調(diào)試。最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行。了軟件的仿真測(cè)試與硬件調(diào)試，驗(yàn)證系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)?？奢^好的滿足電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理的高速度、高數(shù)據(jù)量、復(fù)雜運(yùn)算。等要求，并具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便修改的優(yōu)點(diǎn)，具有一定的研究?jī)r(jià)值。

　　

【正文】 多數(shù)接收系統(tǒng)對(duì) DOUT 端轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)字位流的采集在 DCLOCK 的上升沿進(jìn)行。 當(dāng) 16 位轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)傳輸結(jié)束后，若 CS/SHDN 端仍為低電平且 DCLOCK 端有控制脈沖，那么在 DOUT 端繼續(xù)輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果，但此時(shí)是由最低位（ LSB）到最高位（ MSB）依次輸出，直到當(dāng)最高位輸出出現(xiàn)重復(fù)使 DOUT 端變成高阻態(tài)為止。即一次轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最多輸出兩次，一次從高位到低位，一次 從低位到高位。一般情況下，當(dāng) 16 位轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出完畢后，置位或去掉 DCLOCK 脈沖，可使結(jié)果僅輸出一次。 當(dāng) CS/SHDN 端接高電平（下降沿）時(shí)， ADS8320 在關(guān)斷模式下低功耗工作，只有當(dāng) CS/SHDN端從高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，芯片方可重新初始化而進(jìn)行另一次 A/D 轉(zhuǎn)換。 第五章傳輸部分的理論分析和設(shè)計(jì) 為了更好的解決高壓側(cè)的絕緣問題，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用光纖作為傳輸介質(zhì)將A/D 轉(zhuǎn)換后數(shù)字信號(hào)送到低壓側(cè)盡心數(shù)據(jù)處理和模擬波形的恢復(fù)。傳統(tǒng)互感器體積和重量都比較大，利用光纖良好的抗干擾、電絕緣等優(yōu)點(diǎn) 可以從根本上解決這些缺點(diǎn)，電壓等級(jí)越高，越能體現(xiàn)出采用光纖的優(yōu)點(diǎn)。光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)是由光纖連接器、光導(dǎo)纖維及其連接部件構(gòu)成的。 數(shù)據(jù)的電 /光轉(zhuǎn)換、發(fā)送 /接收及光纖連接器 A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)，要通過光纖送到低壓側(cè)，所以首先要把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，所以要用到電光轉(zhuǎn)換器。選擇光源時(shí)我們要考慮一下幾點(diǎn)： 1光源的輻射強(qiáng)度足夠大，光源波長(zhǎng)與所用光纖的低損耗波長(zhǎng)相吻合； 2光源與光纖必須匹配以獲得最好的耦合效率； 3 光源穩(wěn)定性要高以適應(yīng)長(zhǎng)期野外惡劣的環(huán)境中工作。 比較目前常用的兩種固體光源有激光二極管 LD 和發(fā)光二極管 LED。激光二極管容易受溫度影響，功耗大、造價(jià)高、壽命短。 LED 發(fā)光二極管受溫度影響較小，功耗低、造價(jià)低、壽命長(zhǎng)，不用光反饋裝置和溫度控制。驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，可以在很低的驅(qū)動(dòng)電流下工作，非常適合本設(shè)計(jì)對(duì)低功耗要求。 光纖選擇 高壓側(cè)采樣的數(shù)字信號(hào)可以通過無線電波和超聲波等方法傳送到低壓側(cè)，但是這些方法抗干擾能力較差。因此本設(shè)計(jì)采用光纖來傳輸高低壓間數(shù)字信號(hào)。采用光纖傳輸測(cè)得的數(shù)字信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)高低壓間的電器隔離，降低電磁干擾影響。 用光纖傳送數(shù)字信號(hào)有很強(qiáng)的抗共模干擾及抗電磁干擾能力，能很好的 實(shí)現(xiàn)高低壓間的電器隔離，傳輸精度高、影響時(shí)間短，傳輸過程中損耗較小。 本章小結(jié) 本章簡(jiǎn)要介紹了高壓側(cè)數(shù)字信號(hào)經(jīng)過光纖傳輸?shù)降蛪簜?cè)的實(shí)現(xiàn)過程，以及光源和光纖的選擇。 第六章結(jié)論和成果 作為一種新型測(cè)量手段，光學(xué)電流傳感器具有與常規(guī)電流互感器不同的傳感原理與信息傳輸方式，它顯示了傳統(tǒng)測(cè)量手段所不可企及的優(yōu)越性。今天，雖然純光學(xué)的電流傳感器達(dá)到實(shí)用的的條件尚不成熟，但是結(jié)合電學(xué)傳感方法與光學(xué)電流傳感器兩者優(yōu)點(diǎn)的光電混合式電流互感器卻有實(shí)現(xiàn)的可能。本論文正是在這方面做出了嘗試。實(shí)現(xiàn)了該種電流互感器的設(shè) 計(jì)。其主要貢獻(xiàn)及創(chuàng)新可概括為： （ 1）在對(duì)現(xiàn)有常規(guī)電流互感器的理論模型和響應(yīng)特性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，指出了其存在的原理缺陷；全面評(píng)述新型光學(xué)電流互感器所具有的優(yōu)勢(shì)及其研究現(xiàn)狀，繼而提出結(jié)合傳統(tǒng)電學(xué)傳感方法和光纖傳輸兩者優(yōu)點(diǎn)的有源型光電電流互感器是目前最為切實(shí)可行的新型電流傳感器。 （ 2）實(shí)現(xiàn)了普通線圈傳感、 A/D 轉(zhuǎn)換和信號(hào)光纖傳輸相結(jié)合的電流互感器方案。 （ 3）提出并實(shí)現(xiàn)了基于特殊電流互感器的電網(wǎng)在線供能方案，對(duì)傳感電路工作電源及電源電路作了理論和實(shí)驗(yàn)探討。采用穩(wěn)壓電路，當(dāng)特殊電流互感器獲取能量隨電網(wǎng)傳輸能量 變化而相應(yīng)變化時(shí)，仍能提供穩(wěn)定的電壓輸出。獲得了傳感電路工作電源的優(yōu)化設(shè)計(jì)，拓寬電流測(cè)量范圍。 （ 4）吸取光纖的高絕緣可靠性和傳輸高抗干擾的優(yōu)點(diǎn)，傳輸信號(hào)選擇為光信號(hào)，在低壓側(cè)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。對(duì)光路各部分的傳輸進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，指出采用光信號(hào)傳輸，光纖的損耗特性對(duì)系統(tǒng)測(cè)量精度的影響可忽略不計(jì)。 （ 5）低壓側(cè)接受裝置參考高壓側(cè)的傳輸設(shè)置，采用脈沖同時(shí)計(jì)數(shù)，使得低壓側(cè)可以正確接受高壓側(cè)傳送光信號(hào)的信息。 綜上所述，本論文研制的該種新型電流互感器所存在的測(cè)量頻帶窄和線性范圍小的缺陷，結(jié)構(gòu)集成化，具有體積小，重量輕， 安全性好等優(yōu)點(diǎn)，能兼容目前電力行業(yè)所使用的各種二次測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置（包括模擬式常規(guī)儀表、只能電力儀表和微機(jī)保護(hù)裝置）。 總的電路圖為 參考文獻(xiàn) [1]喬峨，安作平，羅承沐 .電式電流互感器的開發(fā)與應(yīng)用 21世紀(jì)互感器技術(shù)展望 .變壓器， 20xx，（ 2） :4043. [2]張德賽，羅道軍，彭劍 .國(guó)內(nèi)外光電式電流互感器研究現(xiàn)狀 .四川電力技術(shù)，1999，（ 2）： 5355. [3]平紹勛，黃仁山 .光電式電流互感器的現(xiàn)狀和發(fā)展 .高壓電器， 20xx,37（ 3）：4346. [4]孫振權(quán)，張文元 .電子式電流互感器研發(fā)現(xiàn)狀與應(yīng)用前景 .高壓電器， 20xx，（ 5）： 376378. [5] Sasano T. Laser CT and PD for EHV power transmission lines. Electrical Engineering in Japan,1973,3(5):9198. [6]Cease TW ,Johonston magooptic current Transactions on Power Delivery,1900,5(2):548555. [7]王政平，康崇，張雪原 有源型光學(xué)電流互感器研究進(jìn)展。激光與光電子學(xué)進(jìn)展 .20xx. [8]王政平。全光纖光學(xué)電流互感器研究進(jìn)展。激光與光電子學(xué)進(jìn)展， 20xx（ 3）：3640. [9] .陸安業(yè)，肖耀榮，朱永浩譯 .電流互感器 .機(jī)械工業(yè)出版社， 1989（ 1）： 297331. [10]段乃欣，方志 .電力系統(tǒng)用光電電流互感器的發(fā)展 .華東電力 .20xx,12:5153 [11]劉發(fā)勝 .電流互感器的發(fā)展?fàn)顩r .電器時(shí)代。 20xx， :8485 [12]羅蘇南，葉妙元 .電子式互感器的研究進(jìn)展 .江蘇電機(jī)工程 .:5154 [13]張軍正，劉彬 .光纖高壓電流傳感頭的設(shè)計(jì) .儀器儀表與裝置 .:57 [14]段雄鷹，鄒積巖，張可畏 .電壓 /電流組合型電子式互感器的研究 .電工技術(shù)雜志 .:912 [15]陳思。巴特沃斯低通濾波器的簡(jiǎn)化快速設(shè)計(jì)。信陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)， 1997,10（ 3） :6467. [16]阿瑟。 B 威廉斯 .電子濾波器設(shè)計(jì)手冊(cè)。喻春軒。北京：電子工業(yè)出版社，1986:234236. [17]趙永磊 .光電式電流互感器及其通信方案的研究 .[碩士論文 ]秦皇島：燕山大學(xué) .20xx [18] [19] [20] [21] [22] 致謝 本課題是在導(dǎo)師付萬安教授的關(guān)切關(guān)懷和精心指導(dǎo)下完成的。在本課題的研究過程中，導(dǎo)師在學(xué)習(xí)與生活中給予了我熱情的關(guān)懷與幫助。付老師淵博的知識(shí)，縝密活躍的思維，敏銳的洞察力，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度以及民主的作風(fēng)給我留下了深刻的印象，使我開闊了視野，豐富了學(xué)識(shí)，并使我在人生觀和世界觀的培養(yǎng)上受到啟迪，受益終 生。付老師嚴(yán)于律己，寬以待人的胸懷和修養(yǎng)是我學(xué)習(xí)的楷模。 值此論文完成之際，對(duì)付老師曾經(jīng)給予的指導(dǎo)、關(guān)懷和幫助致以最誠(chéng)摯的謝意！ 感謝劉思華老師，對(duì)我選擇導(dǎo)師上的幫助與指導(dǎo)！ 施恩厚重，學(xué)生將銘記于心！ 感謝同組同學(xué)的熱情指導(dǎo)和幫助！ 最后，向在學(xué)習(xí)工作生活中給予過自己關(guān)心、支持和鼓勵(lì)的所有老師、同學(xué)、朋友們表示誠(chéng)摯的謝意！