[發(fā)明專利]一種抑制調(diào)制紋波的LC諧振磁通門漏電流檢測方法

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• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112269050A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬慧卓;安琪;蘇陽;張亞杰;臧志斌;李波;許志國
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)河北省電力有限公司雄安新區(qū)供電公司;國網(wǎng)思極神往位置服務(wù)（北京）有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R31/52;G01R31/56
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開了一種抑制調(diào)制紋波的LC諧振磁通門漏電流檢測方法，步驟S1：激磁電流i_ex1包括與基波和奇次諧波頻率相同的第一高頻分量和由被測電流產(chǎn)生的第一直流分量；步驟S2：激磁電流i_ex2包括與基波和奇次諧波頻率相同的第二高頻分量和由被測電流產(chǎn)生的第二直流分量。本發(fā)明公開的一種抑制調(diào)制紋波的LC諧振磁通門漏電流檢測方法，通過HPL和LPF處理，濾除無用直流分量，高頻分量相互抵消，從而抑制調(diào)制紋波，得到純凈的直流誤差信號，即漏電流信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于磁通門漏電流檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抑制調(diào)制紋波的LC諧振磁通門漏電流檢測方法。

背景技術(shù)

2014年，河北工業(yè)大學(xué)楊曉光等對G.Velasco-Quesada等提出的三磁芯三繞組閉環(huán)測量方案進(jìn)行了改進(jìn)，研制出了兩磁芯三繞組閉環(huán)LC諧振磁通門電流傳感器。雖然該方案實(shí)現(xiàn)了低成本，但同時由于未考慮副邊調(diào)制紋波等問題，導(dǎo)致精度僅為0.7％。

閉環(huán)系統(tǒng)中，作為直流零磁通檢測器的LC諧振磁通門采用濾波解調(diào)方式，最大的缺點(diǎn)是輸出信號中具有幅值較大的調(diào)制紋波，該調(diào)制紋波將作為誤差信號通過安匝平衡控制器直接傳導(dǎo)到副邊繞組中形成傳導(dǎo)調(diào)制紋波；而LC諧振磁通門的交變磁通則會通過變壓器效應(yīng)在副邊繞組中產(chǎn)生感應(yīng)調(diào)制紋波。對于精密測量來講，副邊調(diào)制紋波已成為限制測量精度提高的瓶頸，而現(xiàn)有方案均未能有效解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種抑制調(diào)制紋波的LC諧振磁通門漏電流檢測方法，其LC諧振磁通門傳感檢測通過原副邊的感應(yīng)信號的變化實(shí)現(xiàn)微小的漏電流檢測，由于直流類電流比較儀器的原副邊繞組中存在的具有與激磁磁通(或激磁電流)的基波或奇次諧波頻率相同的紋波電壓或紋波電流，通過HPL和LPF處理，濾除無用直流分量，高頻分量相互抵消，從而抑制調(diào)制紋波，得到純凈的直流誤差信號，即漏電流信號。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種抑制調(diào)制紋波的LC諧振磁通門漏電流檢測方法，針對濾波解調(diào)電路引起的傳導(dǎo)調(diào)制紋波，采用了通過加入高通濾波器，同時降低激磁電流采樣電阻和激磁電流峰值的抑制方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種抑制調(diào)制紋波的LC諧振磁通門漏電流檢測方法，LC振蕩磁通門作為直流零磁通檢測器，以高通濾波器抑制濾波解調(diào)電路引起的傳導(dǎo)調(diào)制紋波。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種抑制調(diào)制紋波的LC諧振磁通門漏電流檢測方法，傳感器的測量精度達(dá)到1.3ppm，與現(xiàn)有類似方案達(dá)到的最高指標(biāo)0.2％相比提高了3個數(shù)量級；調(diào)制紋波降至0.12μA，與現(xiàn)有類似方案指標(biāo)10μA相比降低了83倍。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供一種抑制調(diào)制紋波的LC諧振磁通門漏電流檢測方法，用于獲得純凈的漏電流信號，包括以下步驟：

步驟S1：激磁電流i_ex1包括與基波和奇次諧波頻率相同的第一高頻分量和由被測電流產(chǎn)生的第一直流分量；

步驟S2：激磁電流i_ex2包括與基波和奇次諧波頻率相同的第二高頻分量和由被測電流產(chǎn)生的第二直流分量；

步驟S3：激磁電流i_ex1的第一高頻分量和激磁電流i_ex2的第二高頻分量之間幅值相等而相位相反(近似，但不是絕對的)，并且將激磁電流i_ex1和激磁電流i_ex2通過求和電路Sum1，以將第一高頻分量和第二高頻分量抵消；

步驟S4：將通過求和電路Sum1的激磁電流i_ex1和激磁電流i_ex2再通過低通濾波器LPF進(jìn)行進(jìn)一步衰減，以獲得純凈的漏電流信號V_dc(即直流誤差信號)。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟S1具體實(shí)施為以下步驟：