光电传感器在变电站通信控制系统中的应用探讨

　　1前言

　　光电传感器作为一种新型的电压电流测量装置，与传统电磁式互感器相比较，具有绝缘强度高、动态范围大、频带宽、抗干扰能力强、不会产生磁饱和及 铁磁谐振、体积小、重量轻、造价低等一系列优点。自20世纪60年代以来，光电传感器经历了原理性研究、试验样机和现场挂网运行等阶段[1]。目前国外已 经有部分实用化产品投入市场，但真正得到大规模的应用还有一个过程，而且国内变电站自动化系统的应用水平不一，如何让光电传感器在变电站自动化系统中得到 应用并提高变电站自动化系统的水平，成为光电传感器研究的重点。

　　变电站通信控制系统是变电站自动化系统的重要组成部分，其技术水平直接关系到变电站自动化系统的性能。随着电子技术和通信技术的飞速发展，变电 站通信系统也经历了集中式、功能分布式和分散分布式等阶段[2]。而通信系统的发展变化总是与变电站的测控、保护装置的发展变化相适应的。随着光电传感器 在变电站中的应用，将对变电站通信控制系统产生深远的影响，并提高其自动化应用水平。

　　2光电传感器的性能和特点

　　光电传感器(OpticElectric Transducer，OET)根据传感头设计原理的不同可以分为有源型光电传感器(Active OET，AOET)和无源型光电传感器(Passive OET，POET)两种。前者在高压端采用新型传感头得到性能优越的电信号，利用光电转换为数字信号传输到低压端;后者主要是利用Faraday磁光效应 (电流传感器)和Pockels电光效应(电压传感器)调制光信号，传感过程中不涉及电信号。虽然AOET和POET的传感原理差别很大，但传感特性和输 出接口却存在很多的共同性，主要体现在以下几个方面[3，4，5]：

　　1)暂态响应范围宽，谐波测量能力强

　　暂态特性的优劣是判断一种互感器能否在电力系统中获得应用的一个重要参数，特别是与继电保护动作时间的配合。传统电磁式互感器由于存在铁芯，对 高频信号的响应特性较差，不能正确反映一次侧的暂态过程。而光电互感器传测量的频率范围主要由电子线路部分决定，没有铁芯饱和的问题，因此能够准确反映一 次侧的暂态过程。一般可设计到0.1 Hz到1 MHz，特殊的可设计到200 MHz的带通。光电传感器的结构可以测量高压电力线路上的谐波。而电磁感应互感器是难以达到的。

　　2)数字接口，通信能力强

　　由于光电传感器下传的就是光数字信号，与通信网络容易接口，且传输过程中没有测量误差。同时随着微机化的保护控制设备的广泛采用，光电互感器可 以直接向二次设备提供数字量，这样就能省去原来保护装置中的变换器和A/D采样部分，使二次设备得到大大的简化，推动保护新原理的研究。