電子式互感器中數字同步和數字通信技術分析

姜茳

【摘要】 隨著社會科技的進一步發展，在數字化變電中國中，電子式互感器的應用越來越普及。在電子式互感器的應用過程中，數字信息技術和數字通信技術逐漸與之結合，數字通信技術和數字同步技術成為了電子式互感器新的技術難關。電子式互感器與之前廣泛使用的電磁式互感器不同，具有許多的優點，比如小巧輕便、頻帶卷，并且絕緣性質比較突出。本文通過對電子式傳感器的概念和特點進行解讀，分別對電子書互感器與數字同步和數字通信技術的關系交易探討。

【關鍵詞】 電子式互感器 數字同步 數字通信

前言：最近這些年，電子式互感器越來越多的應用于各地的數字化變電站。電子式互感器能夠大面積普及，主要要感謝今年嵌入式技術和以太網的通信技術獲得了長足的發展。電子式互感器與傳統的電磁式互感器相比，具有相當大的優勢，今后取代電磁式互感器的地位已屬必然。電子式互感器在功能上分為數字信號處理和數字通訊兩大部分。由于電氣量采集方式的改變，數字同步問題逐漸凸顯，成為了一個亟待解決的問題，另一方面數字通信問題也不可忽視。本文將重點研究數字同步和數字通信問題，為當前電子式互感器的發展提供解決方案。

一、電子式互感器的概念和特點

1、電子式互感器的概念。電子式互感器分為兩個大類，一種是光學無源式，另一種是非光學有源式。這兩類的共同特點是都要通過采集器來采集模擬電信號，然后進行將采集來的電信號下傳的功能。光學無源電子式互感器和非光學有源電子式互感器的主要區別在于傳感原理和外部接口。非光學有源電子式互感器又有一個別名，叫做羅氏有源電子式互感器，因為在這種電子式互感器的內部結構中，需要使用羅氏線圈來將電信號下傳，擁有廣闊的應用前景和強勁的發展勢頭。而光學無源電子式互感器則是利用光學原理來進行傳輸信號的工作，在信號變換上有自身的優勢[1]。

2、電子式互感器的特點。電子式互感器之所以能夠快速普及，是因為它解決了過去的電磁式傳感器存在的一些固有問題。首先電子式互感器在精度上有了較大的飛躍，而且它的精度比較不容易受到外界因素的影響，相對穩定。其次，由于電子式互感器卓越的絕緣性質，使它在使用時的安全系數大大提高了。第三，電子式互感器的動態范圍大，規避了其他互感器開路或者短路的意外風險。第四是電子式互感器沒有鐵芯，不必擔心鐵磁諧振。第五是電子式互感器靈活、輕便，適合于移動工作[2]。

二、電子式互感器與數字同步

數字同步技術對于整個電力系統有著特殊的重要意義，由于電力設備類型的不同，不同的電力設備產生的電壓信號和電流信號都必須通過數字同步技術來實現統一。在目前的技術水平限制下，PPS碼和B碼是使用最為廣泛的兩種同步方式。這兩種同步方式的共同點是能夠以秒為單位來實現同步，其同步頻率較高，能夠對數字偏差進行實時地調節[3]。在電力系統中，各種不同種類的設備從產生電壓和電流信號到數字同步處理完成的整個過程當中，最嚴重的問題就是告誡FIR濾波器導致的群延遲，這是導致數據同步出現延時的一個主要問題[4]。解決這個問題，光是靠從前所謂的插值運算是無法解決的。因為傳統的插值運算方法在采集到處理的整個過程中無法對電流和電壓信號進行有效的操作和控制。要解決這個問題，必須換一個思路，嘗試用一種新的方式，即兩極同步的方式來進行處理。兩極同步的方式的優勢主要有：首先兩極同步可以用數字移相器將滯后的數字信號前移；其次，可以在使用差值計算的同時對信號進行精確處理。但是這個方式仍然有一些問題，在實際運用中要特別注意。

三、電子式互感器與數字通信

在討論電子式互感器與數字通信技術的關系時，需要先了解使用IECE標準的MU服務器的基本結構。如果我們熟悉MU服務器的基本結構，我們就應當能夠發現，在實際工作過程中，服務器所采集的十幾路數字信號最后被分配到了兩路數據集當中。在現有的技術水平限制下，測量值和保護值在發送時需要考慮到多種因素，為了在實際上保證數字通信的順利進行，需要在發送時把握好時間差。這是因為采樣值需要和對應的電壓和電流信號一起發送。

結論：在現代社會中，電是所有行業的生命線，維護電力系統的高效與穩定是每個電力人的夙愿和追求。由于不同的電子設備標準配置千差萬別，電壓和電流信號并不相同，就需要在數字化變電所中實現互感。新的電子式互感器解決了以往電磁式互感器的問題，逐步普及，進而取代了電磁式互感器的地位。本文首先婆媳了電子式互感器的概念和特點，介紹了電子式互感器之所以能夠快速普及的原因，進而深入討論了電子式互感器與識字同步技術和識字通信技術的關聯和應用以及相關的局限。本文在討論解決技術相關問題局限上提出了自己基于實際研究工作的觀點和看法，為電子式互感器的應用做出了微薄的貢獻。

參 考 文 獻

[1]羅彥.IEC61850標準在智能變電站過程層中的應用研究[D].大連理工大學，2012.

[2]張志.電子式電流互感器在線校驗關鍵技術及相關理論研究[D].華中科技大學，2013.

[3]宋峰.數字通信技術和數字同步技術在電子式互感器中的應用[J].計算機光盤軟件與應用，2013，17：289+291.

[4]程銳.基于數字通信技術聯合同步技術在電子式互感器中的應用研究[J].信息通信，2014，01：198.