用插值法实现同步的电子式电流互感器研究

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1、第31卷第5期四JIl电力技术Vo1．31，No．52008年1O月SichuanElectricPowerTechnologyOct．，2008用插值法实现同步的电子式电流互感器研究郭吉伟，梁魁，董凌凯(三峡大学电气信息学院，湖北宜昌443002)摘要：从实现配电网自动化实际难题出发，设计了一种成本低，体积小，安装方便的基于载波通信的电子式电流测量终端。设计采用印制电路板(PCB)制作Rogowski线圈，用DSP对数字信号进行积分还原出电流信号，用插值法实现测量同步。很好的解决了实现配电网自动化过程中网络结构复杂，测量终端多，资金不足等难题，有很好的

2、应用前景。关键词：插值；配电网自动化；Rogowski线圈；GPSAbstract：Thispaperaimatactualrealizationofthedistributionautomationproblems，designalowcost，smallsize，easy—to—install，carriercommunicationstyleelectroniccurrentmeasurementtermina1．Thisdesignuseprintedcircuitboard(PCB)toproductRogowskicoil，useDSPach

3、ieveintegrationtorestorecurentsignal，useinsertingdatatoachievesynchronization．Satisfactorilyresolvedtheproblemsuchasnetworkcomplexstructure，multi—terminalmeasurementshortageoffundsIntheprocessofachievingdistributionautomation，therearegoodprospects．Keywords：interpolation；datasynch

4、ronization；distributionautomation；Rogowskicoil；GPS中图分类号：TM452文献标识码：A文章编号：1003—6954(2008)05—0039—04随着人民生活水平的提高和经济的发展，对供电光纤传输到低压侧。系统结构框图如图1所示。可靠性提出了更高的要求。配电网设备复杂，用户众多，覆盖面广，地理情况变化多样，因而出现故障时要用较长的时间来查找故障点。配电网自动化是减少停电时间、缩小停电面积从而提高供电可靠性的重要手段。目前，配电网故障定位的算法已经相对比较成熟⋯，但配电网的网络机构复杂，如果进行故障定位需要

5、测量的终端多，不可能像主网那样安装大量昂贵的传统互感器。但这同时也引出同步问题，用GPS合并单元·_{A／D实现同步是可以的J，但同样也增大了设计的费用，图1电子式电流互感器的基本结构使配网自动化难以实现。这里应用rogowski线圈电根据IEC60044标准的规定，每间隔最多有12路流互感器进行测量，并用插值法实现各路采样信号的的测量量如图2所示，经同步单元的合并后送出，这同步。大大节约了每个测量终端的造价，减小了终端送出的l2路测量量首先必须是同步的。下面采用的体积，使配网自动化的实现成为可能。插值法实现各路信号的同步。1配电网电子式电流互感器的整体

6、结构基于Rogowski线圈的电子式电流互感器主体是一个空心线圈，待测的母线电流从线圈中心流过，在线圈中产生感应电势。由于线圈中没有铁心，其输出的电压值很小，可以直接输入微机系统，这样就形成了集数据采集、实时处理系统于一体，经由光纤传输的电子式电流互感器。其主要功能是，在高压侧利用Rogows—ki线圈测量母线的电流信号，将线圈输出的二次电压图2合并单元的定义信号经过数据采集系统采样调整和数据处理后，通过-39·第31卷第5期四川电力技术Vo1．31。No．52008年10月SichuanElectricPowerTechnologyOct．，20082

7、电子式电流互感器测量终端的设计通过对图1的分析，结合IEC60044—8标准对电子式电流互感器功能的描述，在设计过程中，可以将其分为四个部分j：基于Rogowski线圈的传感头、模数转换单元、数据处理单元和光纤传输单元组成。2．1基于Rogowski线圈的传感头图4Rogowski线圈示意图传感头部分的设计直接关系到测量的精度及可主印制电路板的作用是给副印制电路板提供回靠性，是整个系统的核心部件。Rogowski的等效电路路，副线圈的作用是感应导线电流产生磁场变化所引如图3所示，尺为负荷电阻，L为线圈等效自感，C起的电势，为了感应出足够的电势，往往在每个

8、副线为线圈等效杂散电容，R为线圈等效电阻，(t)为圈上布置螺旋线。对一次电流为6