光纖電壓互感器光源驅(qū)動系統(tǒng)及電場仿真研究.pdf

1、為保證電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，需要對電力系統(tǒng)及其電力設(shè)備的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測量，以便對其進(jìn)行必要的計(jì)量、監(jiān)控和保護(hù)。電壓互感器是對電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測的重要設(shè)備。隨著電力系統(tǒng)傳輸向大容量、高電壓等級方向發(fā)展，傳統(tǒng)的電磁式電壓互感器已不能滿足高電壓測量的需要。而光纖電壓互感器是近年來發(fā)展起來的一種新型的電壓測量設(shè)備，它利用光電子技術(shù)和光纖傳感技術(shù)來測量大容量、高電壓等級電力系統(tǒng)的電壓，克服了傳統(tǒng)的電磁式電壓互感器的缺點(diǎn)，因而備受國內(nèi)外學(xué)者和工程

2、技術(shù)人員的廣泛關(guān)注和深入研究，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
　　本課題研究的是基于電光Pockels效應(yīng)的光纖電壓互感器，用于測量800kV直流電壓。它測量的準(zhǔn)確度主要受兩方面因素的影響，第一是光源輸出光功率的穩(wěn)定性，第二是施加在傳感頭上的電場的穩(wěn)定性。本文主要從這兩個方面進(jìn)行研究。
　　光源輸出光的功率受內(nèi)部溫度的影響很大，溫度升高則輸出光功率降低。為了獲得功率穩(wěn)定的輸出光，必須利用恒溫控制系統(tǒng)使光源內(nèi)部的溫度保持恒定。傳統(tǒng)的

3、PID溫度控制系統(tǒng)雖然使用廣泛，但存在缺點(diǎn)。而新興的神經(jīng)元控制優(yōu)于PID控制。本文設(shè)計(jì)了一種采用神經(jīng)元算法的恒溫控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，采用神經(jīng)元算法。經(jīng)過仿真分析和試驗(yàn)證明，該系統(tǒng)能夠很好地控制光源溫度，使輸出光能夠迅速穩(wěn)定，控制效果優(yōu)于PID控制系統(tǒng)。
　　光纖電壓互感器是利用傳感頭感應(yīng)內(nèi)部電場來間接測量電壓的，所以內(nèi)部電場的穩(wěn)定性是決定測量準(zhǔn)確度的另一個因素。本文利用電磁仿真軟件AnsoftMaxwell12.1對互