半月刊

ISSN 1000-1026

CN 32-1180/TP

+高级检索 English
采用牛顿环光栅的光学电压互感器相位延迟检测方法
作者:
作者单位:

1.福州大学电气工程与自动化学院,福建省福州市 350108;2.闽江学院计算机与控制工程学院,福建省福州市 350108

作者简介:

谢楠(1985—),男,博士,助理研究员,主要研究方向:光学电压互感器。E-mail:xien551@gmail.com
徐启峰(1959—),男,通信作者,博士,教授,主要研究方向:电力系统测量新技术。E-mail:ranger123098@163.com
谭巧(1981—),女,博士,副教授,主要研究方向:电力系统测量新技术。E-mail:tqfeiji@163.com

通讯作者:

徐启峰(1959—),男,通信作者,博士,教授,主要研究方向:电力系统测量新技术。E-mail:ranger123098@163.com

基金项目:

国家自然科学基金资助项目(51807030)。


Phase Delay Detection Method for Optical Voltage Transformer Based on Newton Ring Grating
Author:
Affiliation:

1.College of Electrical Engineering and Automation, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China;2.College of Computer and Control Engineering, Minjiang University, Fuzhou 350108, China

Fund Project:

This work is supported by National Natural Science Foundation of China (No. 51807030).

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
    摘要:

    基于非线性解调模式的光学电压互感器存在测量结果与光功率相关、电压测量范围受半波电压限制等问题。文中提出一种基于牛顿环亚波长光栅实现的线性光学电压互感器。与径向检偏光栅相比,牛顿环光栅的消光比沿径向均匀分布,可将电光相位延迟转换为光斑图像的同步旋转。四象限探测器用于对光斑图像进行定位,实现电压信号的实时线性测量。实验结果表明:该光学电压互感器的测量结果与光功率无关,对电光相位延迟的测量范围可以达到±80°,在实验室条件下准确级为0.2级。

    Abstract:

    The measurement results of the optical voltage transducer based on the nonlinear demodulation mode are related to the optical power, and the half-wave voltage limits its voltage measurement range. To solve the above problems, this paper proposes a linear optical voltage transformer based on Newton ring sub-wavelength grating. Compared with the radial analyzer grating, the extinction ratio of the Newton ring grating is evenly distributed in the radial direction. It converts the electro-optic phase delay into the synchronous rotation of the spot image. The four-quadrant detector is used to locate the spot image for real-time linear measurement of the voltage signal. The experimental results show that the measurement result of the optical voltage transformer is independent on the optical power, and the measurement range of the electro-optic phase delay can reach ±80°, and the accuracy level is 0.2 in laboratory conditions.

    表 4 Table 4
    表 7 Table 7
    表 3 Table 3
    表 2 Table 2
    表 1 准确度实验数据Table 1 Experimental data of accuracy
    表 8 Table 8
    表 6 Table 6
    表 9 Table 9
    表 5 Table 5
    图1 牛顿环亚波长光栅结构图Fig.1 Schematic diagram of Newton’s ring sub-wavelength grating
    图1 牛顿环亚波长光栅结构示意图Fig.1 Schematic diagram of Newton ring sub-wavelength grating
    图2 光斑强度分布仿真图Fig.2 Simulation diagrams of intensity distribution of light spot
    图3 OVT原理示意图Fig.3 Schematic diagram of OVT
    图4 实验系统图Fig.4 Diagram of experimental system
    图 象限探测器检测光斑的原理示意图Fig. The schematic diagram of the light spot and the FQD
    图 环形偏振光栅示意图Fig. Schematic diagram of circular radial polarized grating
    图 象限探测器检测光斑的原理示意图Fig. The schematic diagram of the light spot and the FQD
    图 四象限探测器的信号处理示意图Fig. The signal processing diagram of the FQD
    图 现场实验图Fig. The photograph of the experimental site
    图 校验仪的工作图片Fig. The photograph of calibrator at work
    图 互感器校验仪的二次信号处理连接图Fig. Secondary signal processing connection diagram of transformer calibrator
    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

谢楠,徐启峰,谭巧.采用牛顿环光栅的光学电压互感器相位延迟检测方法[J].电力系统自动化,2020,44(8):185-191. DOI:10.7500/AEPS20190508005.
XIE Nan,XU Qifeng,TAN Qiao.Phase Delay Detection Method for Optical Voltage Transformer Based on Newton Ring Grating[J].Automation of Electric Power Systems,2020,44(8):185-191. DOI:10.7500/AEPS20190508005.

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2019-05-08
  • 最后修改日期:2019-07-18
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2020-04-23
  • 出版日期: