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摘要：在电子式互感器的应用过程中，数字信息技术和数字通信技术逐渐与之结合，数字通信技术和数字同步技术成为了电子式互感器新的技术难关。本文以时下以太网通信技术嵌入式技术研究领域的热点问题——电子式互感器为研究对象，着眼于电子式互感器在设计及应用过程中的两大难点问题：数字同步技术以及数字通信技术，展开了较为详细的分析与阐述，以供同业者参考。
关键词：电子式互感器 数字同步 数字通信 技术
随着社会科技的进一步发展，在数字化变电中国中，电子式互感器的应用越来越普及。社会科技的进一步发展，在数字化变电中国中，电子式互感器的应用越来越普及。电子式互感器与之前广泛使用的电磁式互感器不同，具有许多的优点，比如小巧轻便、频带卷，并且绝缘性质比较突出。
1电子式互感器的概念。
电子式互感器分为两个大类，一种是光学无源式，另一种是非光学有源式。这两类的共同特点是都要通过采集器来采集模拟电信号，然后进行将采集来的电信号下传的功能。光学无源电子式互感器和非光学有源电子式互感器的主要区别在于传感原理和外部接口。非光学有源电子式互感器又有一个别名，叫做罗氏有源电子式互感器，因为在这种电子式互感器的内部结构中，需要使用罗氏线圈来将电信号下传，拥有广阔的应用前景和强劲的发展势头。而光学无源电子式互感器则是利用光学原理来进行传输信号的工作，在信号变换上有自身的优势。
2 电子式互感器数字同步技术分析
相对于整个电力系统而言，产生于不同类型设备运行间隔过程中的电压信号以及电流信号均需要在公共时钟脉冲的处理作用之下实现同步。在当前技术条件支持下，应用比较普遍的公共时钟脉冲表现为PPS码以及B码这两种类型。在此基础之上所形成的基于以太网的PTP时间同步方式能够借助于有关传递带时间戳在主从时钟节点运行过程中所产生的PPT报文的计算方式获取有关主从时钟之间的偏差数值，进而通过对该数值的有效调节实现数字同步。
在整个采样值传输时序分布结构当中，MU中对于采样信号进行数字化处理过程当中时延问题能够借助于信号调理时延予以处理，在此基础产生A/D转换过程中的时延问题。这一时延在经过FIR滤波器群延时处理之后会生成与MU采样信号数字化处理时延相对应的数据处理时延，并在以太网控制器进行信号发送以及报文传输的过程当中产生与之相对应的时延。从这一角度上来说，在电力系统各类型设备电压及电流信号自产生直至处理完成的全过程当中，高阶FIR滤波器装置所对应的群延时问题是数据时延问题最为严重的一个阶段。假定整个数据采样周期的时间设定为50us，与之相对应的一般性64阶结构FIR滤波器装置所涉及到的群延时间则表现为1.5ms以上。在这一背景作用之下，应当采取一种特殊的两极同步处理方式，即首先借助于数字移相器装置针对相位滞后信号进行前移处理，进而在应用动态化二次拉格朗日插值计算的方式实现这部分滞后信号的精确性相位同步处理。在这一过程当中，需要重点关注如下两个方面的问题。
（1）首先，在数字移相器进行滞后信号迁移处理以及相位均衡的过程当中，由阻容网络以及运算放大器装置所构成的整个超前移相电路基本结构。基于以上分析，通过对拉普拉斯变换复变量参数的引入与替代处理能够获取与系统连续信号对应模拟角频率以及拉普拉斯变换复变量虚部参数相关的移相器频率特性传递函数。在针对相拼特性进行深入分析的过程当中不难发现，整个模拟移相器在进行数据同步处理过程当中所表现出的移相读数始终维持在0°～180°范围之内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆进而通过对校正系数的调节与计算，能够在均方差最小原则的处理作用之下获取频域方差函数作用之下个点的min参数，最终能够获取数字同步处理中所需要的全通滤波器最优化解。
（2）其次，借助于插值重采样作业方式实现整个电子式互感器中传输数据的同步处理是现阶段应用比较普遍的一种处理方式。MU能够兼容接受PPS或是B格式码。与此同时，FPGA支持下的数据同步模块能够将间隔时间在1s范围之内的同步脉冲头进行均匀分割处理，并形成均匀性的4000个时间片。以上每个时间片的开始位置均与一个独立的同步采样脉冲信号相对应。在此基础之上，能够将此过程中所获取的同步采样脉冲信号作为基准参数并进行插值处理，借助于此种方式实现良好的采样同步。特别值得注意的一点在于：为确保信号带宽能够在数字同步处理过程当中得到有效拓展，并实现对混叠误差的有效控制，需要在高压采集板运行过程当中引入采样技术，同时在MU当中设计有抽取滤波器装置，实现对采样频率的有效恢复。从某种程度上来说，建立在动态化二次拉格朗日差值运算基础之上的差值分析能够实现4抽1模式的滤波抽取与差值计算。
3 电子式互感器数字通信技术分析
为结合信息模型分层分类思想方式，建立在IECE标准配置基础之上的MU服务器基本模型。从该基本模型结构当中不难发现：MU服务器模型在应用过程当中将所涉及到的12路采集信号进行了两路数据集的分配，与之相对应的是差异性的采样值控制块绑定。在当前技术条件支持下，考虑到IEC标准配置对于测量值的发送以及保护值的发送要求存在一定的差异性，因此要求采样值控制块能够实现对与之相对应电流信号以及电压信号的集中式发送。实践研究结果表明：在基于这一MU服务器模型应用之下所表现出的数据信号集中式发送速率基本可以达到平均每秒4kbit单位。基于以上分析，在数字通信技术应用过程特别需要关注的是对分布式采样值控制块的构建。在当前技术条件支持下，采样值控制块读写操作以及报文传输操作这两者之间存在着本质性的差异性。报文传输操作能够直接实现与以太网的连接，在简化了操作步骤的同时使得报文传输的实时性要求较高。而对于采样值控制块而言，其从本质上来说属于全部A协议集与T协议集的映射，在MMS当中属于复杂度最高的模块。在此基础之上应当构建的IED对象与MMS对象之间的所表现出映射关系为：
（1）Server对应VMD。
（2）LD对应Domain。
（3）LN对应Named/Variable。
（4）Data对应Named/Variable。
（5）MSVCB对应Named/Variable。
（6）Dataset对应Named Variable List。
4 结束语
本文在电子式互感器数字同步技术的应用过程当中，提出了基于数字移相以及相位均衡技术实现对电压信号及电流信号波形的显著前移目的，同时结合对动态化二次拉格朗日差值运算的方式，确保了相位调整的精确性。与此同时，在电子式互感器数字通信技术的应用过程当中，构建了基于分布式采样值控制块的运行方式，综合应用效果显著。
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[3]孙晓雅. 电子式互感器中数字同步和数字通信技术[J]. 电子技术与软件工程，2015（7）：48-48.
论文作者:廖明
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第25期
论文发表时间:2019/8/2
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