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用于激光供能ECT的低功耗光电传输系统

吕斌

  电流互感器是电力系统中最重要的高压设备之一。它被广泛应用于继电保护、系统监测、电力系统分析之中,关系到电力系统的安全性与可靠性。然而传统的电磁式电流互感器在现代大容量、超高压电网运行中暴露出一系列弱点,无法满足现今电力系统自动化、数字化的需要。因此,研究基于计算机技术、现代通信技术及数字处理技术的以电子式电流互感器(ECT)为代表的、新型的高精度电流互感器成了大势所趋。在ECT的具体研究中,其高压侧电子线路的供能问题成为了研究的关键技术之一。本文对国内外电子式电流互感器发展的现状进行了描述,并对已有的电子式电流互感器的高压侧供能方式进行了总结。论文根据本课题组所研究的电子式电流互感器的特点,对电子式电流互感器的高压侧光供能及功耗较大的光电信号传输系统的设计进行了研究,提出所采用的供能方式及设计特点。本文设计了一种应用于高压电子式电流互感器的载波与供能复用的激光电源,包括大功率激光器的驱动电路、对应的保护电路及恒温控制电路,和高压侧变换电路。该电源在不影响光供能稳定性的情况下,数据通信完成在短暂的光供能中断中。在高压侧,通过在能量变换电路中增加一个解码电路将控制信号提取出来。该设计简化上行通信系统,降低了系统功耗。并对一次转换器光发射驱动电路进行了改进,使其只需要消耗几毫瓦的平均功率就可以稳定地工作,一次转换器总的功耗可控制在40mW以内,大大降低了对激光供能电源的功率要求。实验结果表明,系统可以提供不少于300mW的电能,并且上行通信波特率可以达到200kb/s;下行光纤通信速率更是高达2Mb/s,完全满足互感器通信需要。……   
[关键词]:电子式电流互感器;激光供能;保护;低功耗;光纤通信
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连理工大学2006年