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高分辨率光纤电流传感器微电流检测
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作者 姚鹏辉 师陆畅 +3 位作者 周俊楠 张晓亮 贾英新 郝存明 《河北省科学院学报》 2026年第1期1-9,共9页
为了解决传统电磁式电流互感器无法实现特定场景微电流精确检测的问题,本研究基于法拉第磁光效应,采用高磁导率的磁光晶体材料作为传感介质设计了小型化磁光晶体式光纤电流传感器。利用偏振分析技术分析了传感器实现电流到光强变化的传... 为了解决传统电磁式电流互感器无法实现特定场景微电流精确检测的问题,本研究基于法拉第磁光效应,采用高磁导率的磁光晶体材料作为传感介质设计了小型化磁光晶体式光纤电流传感器。利用偏振分析技术分析了传感器实现电流到光强变化的传感过程,依此搭建了基于磁光晶体光纤电流传感器的微弱电流检测系统;系统采用10匝螺线管产生电流用于传感,提高系统的测量分辨率,并且提出自平衡算法消除两光路损耗不平衡的问题,能够更加精确的解调电流。结果显示电流检测系统灵敏度最高为6.78×10^(-3)rad/mA,微电流测量分辨率可达0.1 mA,最小检出限为0.02 mA。 展开更多
关键词 磁光晶体 光纤电流传感器 微电流检测 自平衡算法
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基于同步合成技术的站用交流系统剩余电流监测方法
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作者 赵鹏 侯志辉 +2 位作者 巴图 李慧强 潘智健 《电气技术》 2026年第3期70-76,共7页
传统剩余电流监测方法在零线并联拓扑下误差大于30%,且预警功能缺失。为提升站用交流电源系统绝缘状态的实时感知能力,攻克双电源共零设计带来的固有监测误差难题,本文提出一种基于同步合成技术的剩余电流监测方法。通过自定义差分同步... 传统剩余电流监测方法在零线并联拓扑下误差大于30%,且预警功能缺失。为提升站用交流电源系统绝缘状态的实时感知能力,攻克双电源共零设计带来的固有监测误差难题,本文提出一种基于同步合成技术的剩余电流监测方法。通过自定义差分同步信号实现所有间隔从机数据采集设备的μs级同步,时延误差控制在40μs以内。基于分层架构设计,运用动态相量合成算法消除双电源共零设计导致的零线分流误差,精准还原真实剩余电流。结合智能终端动态设定告警阈值,联动断路器跳闸。同时,引入动态温度补偿算法,以抵消晶振频偏影响,确保长期同步精度。试验结果表明,监测误差降至1%以内,故障定位精度提升至0.1 m,排查效率提升80%。监测系统自动生成绝缘状态报告替代人工巡检,实现了运维流程智能化。 展开更多
关键词 绝缘监测 相量合成 温度补偿 分层监测 响应延时 阈值联动
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基于DFT重构的改进i_(p)-i_(q)基波正序有功和无功电流检测算法
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作者 李锦彬 朱罗翔 《电气应用》 2026年第1期133-140,共8页
针对传统硬件锁相环i_(p)-i_(q)算法无法实现基波正序有功与无功电流分离的问题,提出了一种基于DFT重构的改进i_(p)-i_(q)检测算法。该算法通过DFT实现αβ轴系下基波电压及其正交量的重构,结合瞬时对称分量变换,完成基波正序、负序电... 针对传统硬件锁相环i_(p)-i_(q)算法无法实现基波正序有功与无功电流分离的问题,提出了一种基于DFT重构的改进i_(p)-i_(q)检测算法。该算法通过DFT实现αβ轴系下基波电压及其正交量的重构,结合瞬时对称分量变换,完成基波正序、负序电压的解耦,为i_(p)-i_(q)算法提供准确的电压相位信息,从而实现基波正序有功、无功电流的检测。与传统的i_(p)-i_(q)法相比,所提改进算法采用数字锁相环,有效解决了电网复杂工况下的电压相位跟踪问题,可准确、快速地提取基波正序有功和无功电流。最后通过仿真和实验验证了该算法的正确性。 展开更多
关键词 锁相环 i_(p)-i_(q)算法 DFT重构 瞬时对称分量法 基波正序有功电流
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基于BP神经网络的煤矿高压供电系统电容电流预测研究
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作者 栾斌 范秀伟 《陕西煤炭》 2026年第1期94-101,共8页
【目的】在煤矿生产规模不断扩大和电网建设日趋智能化的背景下,针对煤矿高压供电系统电容电流预测精度低和计算误差大的问题,提出了一种煤矿高压供电系统电容电流智能预测方法。【方法】根据部分现有电缆参数,采用BP神经网络建立电容... 【目的】在煤矿生产规模不断扩大和电网建设日趋智能化的背景下,针对煤矿高压供电系统电容电流预测精度低和计算误差大的问题,提出了一种煤矿高压供电系统电容电流智能预测方法。【方法】根据部分现有电缆参数,采用BP神经网络建立电容电流的预测模型,进而引入粒子群算法对预测模型进行优化,进行了特征参数选取、数据归一化处理并设计了采用文中方法的预测流程。通过平均相对误差等指标来分析误差大小并评价方法的精度,利用实测数据对电容电流预测方法进行对比分析。【结果】结果表明该方法的相对误差为2.52%。【结论】该方法实现了煤矿高压供电系统电容电流的准确预测,为其智能化预测提供了新思路。 展开更多
关键词 煤矿供电系统 电容电流 BP神经网络 PSO算法
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一种无线钳形电流测试仪的研制
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作者 曹安全 汪思念 +1 位作者 崔玉坤 刁闯 《电力设备管理》 2026年第2期283-285,共3页
在35kV输电线路带电断接引流线前需要对线路的电容性电流进行测量,目前虽采用绝缘操作杆上安装电流测试仪进行测试,但由于钳形表在远端无法安全的查看数据,同时不具备实时监测能力,在线路电流发生变化时无法及时反馈给作业人员,会给带... 在35kV输电线路带电断接引流线前需要对线路的电容性电流进行测量,目前虽采用绝缘操作杆上安装电流测试仪进行测试,但由于钳形表在远端无法安全的查看数据,同时不具备实时监测能力,在线路电流发生变化时无法及时反馈给作业人员,会给带电作业带来一定的危害,本文阐述无线钳形电流测试仪的总体思路和具体实施内容,便于在电网企业的输电网带电断接引流线作业中推广应用。 展开更多
关键词 35KV输电线路 带电断接 无线 电流测试仪
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精密电流表低电流测量不确定度分析
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作者 李婷婷 丁灵燕 +2 位作者 侯铁栋 周松华 姜蒙 《品牌与标准化》 2026年第1期278-280,共3页
低电流测量在纳米技术、半导体测试和电化学分析等领域应用广泛,但易受环境干扰、仪器误差及操作不当等因素影响,导致测量结果不准确。本文通过系统实验分析低电流测量的不确定度来源,识别主要误差因素。实验基于特定原理设计,严格控制... 低电流测量在纳米技术、半导体测试和电化学分析等领域应用广泛,但易受环境干扰、仪器误差及操作不当等因素影响,导致测量结果不准确。本文通过系统实验分析低电流测量的不确定度来源,识别主要误差因素。实验基于特定原理设计,严格控制实验环境与设备,并规范实验步骤,最终通过科学计算,提出优化策略,旨在提升低电流测量的精度与可靠性,为相关领域提供实验数据支持和质量控制保障。 展开更多
关键词 精密电流表 低电流测量 不确定度
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基于双向搜索消除运放失调电压的微电流测量方法 被引量:1
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作者 王选择 李煜辰 +1 位作者 杨振宇 翟中生 《传感技术学报》 北大核心 2025年第2期294-300,共7页
针对运算放大器在微电流测量过程中其失调电压影响测量精度的问题,提出一种可快速消除运算放大器失调电压影响的测量方法。首先针对一般I/V转换测量电路分析了运放失调电压对测量精度的影响,然后设计了程控自动补偿失调电压电路,最后设... 针对运算放大器在微电流测量过程中其失调电压影响测量精度的问题,提出一种可快速消除运算放大器失调电压影响的测量方法。首先针对一般I/V转换测量电路分析了运放失调电压对测量精度的影响,然后设计了程控自动补偿失调电压电路,最后设计了一种运用程控输出双向搜索的方法,快速寻找失调电压补偿点,消除运算放大器失调电压对测量精度的影响。理论与实验表明,该方法有效地提高了微电流测量的精度与速度,完成0.01μA级精度的电流测量。 展开更多
关键词 电子测量 微电流测量 双向搜索 失调电压 自动调压
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用于出口压板及二次回路监测的状态检测系统设计
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作者 何勇 裴志康 +2 位作者 马金奎 毛成钢 王永林 《工业仪表与自动化装置》 2026年第1期123-130,共8页
针对现有电力系统中存在的出口压板检测识别盲区、测量稳定性差及二次回路控制电压异常、出口继电器粘连等问题,该文提出了一种基于双检测电路和正负极判断的新型状态检测系统设计方案。该方案基于“导电挂钩-传导极板”刚性结构的旋转... 针对现有电力系统中存在的出口压板检测识别盲区、测量稳定性差及二次回路控制电压异常、出口继电器粘连等问题,该文提出了一种基于双检测电路和正负极判断的新型状态检测系统设计方案。该方案基于“导电挂钩-传导极板”刚性结构的旋转式电场传感器搭建双检测电路,同步检测压板上下端对地电压,并提取扇叶旋转周期信号作为电压极性参考信号,从而准确获取压板上下端电压和极性。构建了具有高电磁干扰抑制能力的电源端滤波与隔离、一体化传感与信号处理、系统侧单点接地三级防护网络,以此提升状态检测系统在复杂环境下的稳定性和测试精度。为了实现对回路电压的精确监测与故障的可靠识别,该设计还提出了数据滤波、冗余判断与故障预设判据相结合的软件策略,保障系统的稳定运行。 展开更多
关键词 出口压板 二次回路 双检测电路 干扰抑制
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直流换流站中全光纤电流互感器光源退化故障研究 被引量:1
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作者 刘占元 牛晓晨 +3 位作者 陈硕 赵磊 赵祎 夏历 《全球能源互联网》 北大核心 2025年第1期48-56,共9页
全光纤电流互感器(fiber optical current transformer,FOCT)目前在直流换流站中实现了广泛应用,但是随着运行时间的增加,普遍存在全光纤电流互感器中超辐射发光二极管(super luminescent diode,SLD)光源器件的输出光功率下降的问题,降... 全光纤电流互感器(fiber optical current transformer,FOCT)目前在直流换流站中实现了广泛应用,但是随着运行时间的增加,普遍存在全光纤电流互感器中超辐射发光二极管(super luminescent diode,SLD)光源器件的输出光功率下降的问题,降低了FOCT的运行可靠性。针对SLD光源退化问题,进行了原理上的分析并对光功率衰减严重的光源进行拆解测试,得到SLD的管芯光功率统计数据,最终得出结论:管芯区退化是引起光源输出光功率衰减的主要原因,是普遍存在的现象,在实际生产活动中需要对SLD光功率进行定时检测,避免引起不必要的损失。 展开更多
关键词 光纤电流互感器 SLD光源 直流换流站 电力系统
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高精度椭圆阵列电流传感器误差优化算法研究 被引量:2
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作者 沈悦 陆佳嘉 +2 位作者 唐玥 权硕 褚子扬 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第2期39-43,共5页
为了减小由于矩形导体偏心和倾斜导致的传感器测量误差,实现电流高精度测量,提出一种基于灰狼优化(GWO)算法优化反向传播(BP)神经网络的椭圆阵列霍尔电流传感器误差优化方案。首先,基于三维磁场模型确定导体偏心参数和倾斜参数,并进行... 为了减小由于矩形导体偏心和倾斜导致的传感器测量误差,实现电流高精度测量,提出一种基于灰狼优化(GWO)算法优化反向传播(BP)神经网络的椭圆阵列霍尔电流传感器误差优化方案。首先,基于三维磁场模型确定导体偏心参数和倾斜参数,并进行电流反演,得出电流积分模型;然后,使用BP神经网络估计导体参数,并引入GWO算法优化BP神经网络的初始权值和阈值,构建导体状态参数估计模型,实现偏心与倾斜误差优化;最后,搭建实验平台,对本文提出的误差优化方案进行验证。实验结果表明:本文提出误差优化方案能够精确估计导体状态参数,进而有效减小偏心误差和倾斜误差,导体X向偏心产生的电流误差减小65.07%,Y向偏心产生的电流误差减小45.74%,偏离Z轴产生的倾斜电流误差减小76.15%。 展开更多
关键词 椭圆阵列传感器 矩形导体 偏心误差 倾斜误差 灰狼优化算法 反向传播神经网络
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基于等电位屏蔽的抗雨水干扰浮地电压传感器
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作者 张文斌 赵宏瑞 +2 位作者 谭向宇 王前超 蒋天意 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第12期367-376,共10页
使用浮地式电压传感器对配网输电线路电压进行测量,相较于传统的电压互感器,大幅节约了成本和体积。然而,其耦合电容分压的原理使得测量结果易受环境干扰,尤其是在雨水环境下传感器工频测量结果会出现快速且显著的波动,容易和电网的真... 使用浮地式电压传感器对配网输电线路电压进行测量,相较于传统的电压互感器,大幅节约了成本和体积。然而,其耦合电容分压的原理使得测量结果易受环境干扰,尤其是在雨水环境下传感器工频测量结果会出现快速且显著的波动,容易和电网的真实故障发生混淆,给配网运行监测带来困扰。针对该问题,首先结合传感器的分压模型,通过理论分析和仿真,明确了传感器待测电场在雨水环境下发生的严重畸变,以及传感器上下两极板对地耦合电容受到的干扰是导致传感器出现测量误差的主要原因。其次,通过对分压模型和传感器传递函数的分析,设计了一种新型的等电位屏蔽壳与位移电流跨阻放大的电压传感器,利用等电位屏蔽壳降低外部环境突变对耦合电容的影响,并通过跨阻放大电路和位移电流信号的处理,提升抗干扰能力。最后,搭建了包括可调节的模拟淋雨装置、标准正弦波电压源以及数据采集系统的实验平台,对新型传感器进行了实验,以验证传感器设计方案的合理性。实验采用工频5.77 kV的标准电压输入,通过不同降雨量和模拟淋雨位置的对比实验,验证了新型传感器可以有效抑制雨水的干扰,测量结果波动降低了50%以上,且传感器具有较好的测量精度、稳定性和线性度,对工频5.77 kV电压幅值的测量误差在3.3%以内。 展开更多
关键词 浮地式电压传感器 雨水干扰 等电位屏蔽 位移电流式电压测量
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高速列车传导干扰多通道在线监测系统设计
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作者 黄植卓 张健穹 +3 位作者 臧杰锋 李相强 王庆峰 汤徐 《电气自动化》 2025年第1期12-15,共4页
针对高速列车运行时产生的传导干扰,设计了一种适用于高速列车的传导干扰多通道在线监测系统。监测系统包括硬件和软件。根据需求进行硬件模块选型,主要包括信号采集模块、信号处理模块和数据传输模块。软件设计采用QT平台实现上位机界... 针对高速列车运行时产生的传导干扰,设计了一种适用于高速列车的传导干扰多通道在线监测系统。监测系统包括硬件和软件。根据需求进行硬件模块选型,主要包括信号采集模块、信号处理模块和数据传输模块。软件设计采用QT平台实现上位机界面。搭设了试验平台进行验证。试验结果证明,监测系统可捕捉到瞬态干扰信号,与真实信号的相关系数可达0.97,满足列车传导干扰监测需求。 展开更多
关键词 高速列车 电磁兼容 传导干扰 在线监测 信号采集 数据处理
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新时代背景下电学计量检测创新技术方法研究 被引量:2
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作者 魏强强 《中国质量监管》 2025年第4期84-85,共2页
本文聚焦概述了电学计量检测的发展历程,随后深入探讨了智能传感器、大数据分析和人工智能算法等前沿技术在电学计量检测中的创新应用。研究表明,这些新技术的引入极大地提升了电学计量检测的精度、效率和智能化水平,本研究旨在为电学... 本文聚焦概述了电学计量检测的发展历程,随后深入探讨了智能传感器、大数据分析和人工智能算法等前沿技术在电学计量检测中的创新应用。研究表明,这些新技术的引入极大地提升了电学计量检测的精度、效率和智能化水平,本研究旨在为电学计量检测技术的进一步发展提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 新时代 电学 计量 检测
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基于数字化技术的电学计量标准装置校准方法 被引量:1
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作者 冯桂梅 《大众标准化》 2025年第15期4-6,共3页
随着科学技术进步,电子测量准确度提高,传统电子测量标准的校准装置已经表现出效率低下、精度不高等诸多弊端,而数字化给电子测量标准装置进行校准提供了新的有效、可行的技术途径。文章主要讨论数字化技术应用到电子测量标准装置的校... 随着科学技术进步,电子测量准确度提高,传统电子测量标准的校准装置已经表现出效率低下、精度不高等诸多弊端,而数字化给电子测量标准装置进行校准提供了新的有效、可行的技术途径。文章主要讨论数字化技术应用到电子测量标准装置的校准策略,并且详细分析了数字化在电子测量中的作用和优势,结合应用实践测试了如何利用数字信号处理、自动控制、数据分析等技术提高电子测量标准装置的校准效果,有效地提高了校准的准确度和效率;同时预测数字化在电子测量中后期可能会发生的变化。 展开更多
关键词 数字化技术 电学计量 标准装置 校准方法 信号处理 自动化技术 误差分析
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直流大电流标准源校准方法与不确定度评定 被引量:1
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作者 张黎辉 张俊乐 +1 位作者 张璐 贾永国 《中国计量》 2025年第8期137-141,共5页
目前直流大电流标准源尚无适用的国家计量校准规范,文章给出了两种基于直流电流比例标准的直流大电流标准源校准方法,经实验验证和不确定度评定,两种方法皆能满足输出10 kA、准确度为±0.01%的直流大电流标准源的校准要求,最后给出... 目前直流大电流标准源尚无适用的国家计量校准规范,文章给出了两种基于直流电流比例标准的直流大电流标准源校准方法,经实验验证和不确定度评定,两种方法皆能满足输出10 kA、准确度为±0.01%的直流大电流标准源的校准要求,最后给出了校准输出范围更大、准确度更高的直流大电流标准源时的标准器选择建议,为直流大电流标准源的校准提供了可行方法,有助于直流大电流源校准方法的统一。 展开更多
关键词 计量学 直流大电流标准源 直流电流比例标准 校准 不确定度评定
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基于双路参考激励信号参数辨识的非接触电压测量方法 被引量:2
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作者 陈小涛 张文斌 +1 位作者 索春光 谭向宇 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第3期20-29,共10页
电容耦合式非接触电压传感器在实际应用中,导线线径、绝缘层厚度、线芯与感应极板的相对位置不同会影响导线线芯与感应极板间的耦合电容大小,并且导线会对感应极板与接地极板间的结构电容产生附加效应,所引起的边缘效应会使结构电容大... 电容耦合式非接触电压传感器在实际应用中,导线线径、绝缘层厚度、线芯与感应极板的相对位置不同会影响导线线芯与感应极板间的耦合电容大小,并且导线会对感应极板与接地极板间的结构电容产生附加效应,所引起的边缘效应会使结构电容大小也发生变化,使之无法凭借常规LCR仪预先精确测量,造成传感器增益不确定从而导致非接触电压测量精度受限。提出一种基于双路参考激励信号参数辨识的非接触电压测量方法,以实现测量过程中传感器增益的自标定。首先给出含寄生参数的等效模型并剖析其传递函数,将传感器多个内参数简化为2个集总内参数,通过仿真揭示了待测导线影响结构电容边缘效应从而改变其大小的规律。随后提出传感器参数辨识方法,获得考虑寄生参数和导线影响后的传感器内参数作为一固定参量参与电压重构以提升电压测量精度。制作传感器样机并搭建实验平台,完成参数辨识后进行多项实验。结果表明,幅值精度实验中幅值误差在1%以内,相位精度测试中相位差为0.13°,线径适应性实验可适应不同规格导线且误差最大仅0.15%,干扰信号屏蔽能力测试证实带屏蔽腔的同轴探头抗干扰性能良好。为提高非接触电压测量精度提供了有效解决方案。 展开更多
关键词 电容式电压互感器 电压测量 阻抗变换 寄生电容 参数辨识
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提高电流表抗干扰能力以提升计量准确性的方法 被引量:1
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作者 卞敏 《大众标准化》 2025年第18期193-195,共3页
为克服电流表以电流互感器为敏感元件时受外界电磁场干扰大、无法测量整流系统中单向导电电流的缺点,需要采取有效的提升方法。文章对电流表抗干扰能力与计量准确性的关联机制进行了深入分析,在此基础上,分别从硬件、软件以及系统集成... 为克服电流表以电流互感器为敏感元件时受外界电磁场干扰大、无法测量整流系统中单向导电电流的缺点,需要采取有效的提升方法。文章对电流表抗干扰能力与计量准确性的关联机制进行了深入分析,在此基础上,分别从硬件、软件以及系统集成等方面探讨了提高电流表抗干扰能力的方法,以期为复杂电磁环境下的精准电流测量提供参考。 展开更多
关键词 电流表 抗干扰 计量准确性
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全球首套±800 kV特高压直流量子电流传感器研制成功
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《科技导报》 北大核心 2025年第3期8-8,共1页
2025年1月16日,全球首套±800 kV特高压直流量子电流传感器通过新产品技术鉴定。该产品由南方电网公司输配电部牵头,联合南方电网数字电网研究院股份有限公司、南方电网传感科技(广东)有限公司、中国科学院上海微系统研究所等多家... 2025年1月16日,全球首套±800 kV特高压直流量子电流传感器通过新产品技术鉴定。该产品由南方电网公司输配电部牵头,联合南方电网数字电网研究院股份有限公司、南方电网传感科技(广东)有限公司、中国科学院上海微系统研究所等多家单位研制。该成果标志着中国在量子精密测量领域取得重大突破,抢占了全球量子传感技术制高点。 展开更多
关键词 新产品技术 南方电网公司 中国科学院 电流传感器 技术制高点 输配电 数字电网 上海微系统
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环形TMR阵列电流传感器的偏心、倾斜模型与校准方法研究
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作者 周柯 金庆忍 +2 位作者 奉斌 莫枝阅 卢柏桦 《传感技术学报》 北大核心 2025年第5期833-840,共8页
针对基于环形单轴隧道磁阻(Tunnel Magnetoresistance,TMR)阵列的电流传感测量技术容易产生载流长直导线偏心、倾斜影响测量精度的问题,提出了一种基于单轴TMR传感信号深度学习的电流计算方法。首先研究了环形单轴TMR阵列的测量原理,并... 针对基于环形单轴隧道磁阻(Tunnel Magnetoresistance,TMR)阵列的电流传感测量技术容易产生载流长直导线偏心、倾斜影响测量精度的问题,提出了一种基于单轴TMR传感信号深度学习的电流计算方法。首先研究了环形单轴TMR阵列的测量原理,并建立了载流长直导线偏心和倾斜时磁场模型,获取了任意偏心、倾斜情况下的磁场样本数据,并以此样本数据训练构建的深度神经网络(Deep Neural Network,DNN)模型,最后利用预测数据计算载流长直导线的电流计算值,实现传感器偏心及倾斜误差自动校正。通过验证发现,该计算方法的电流测量误差基本稳定在0.5%以内,明显优于传统的安培环路定律方法,在高精度电流测量方向具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 电流检测 隧道磁阻 环形阵列 深度学习 深度神经网络
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注入信号精确谐振测量配电网电容电流新技术 被引量:56
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作者 曾祥君 易文韬 +2 位作者 刘张磊 陈博 许瑶 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期77-80,共4页
提出一种配电网电容电流测量的新方法,在零序电压互感器的开口三角侧串联一个可调电感,通过注入一个变频恒流信号寻找配电网的谐振频率,改变可调电感的数值后寻找另一谐振频率,联立2个谐振方程求解电容电流,该方法消除了电压互感器漏抗... 提出一种配电网电容电流测量的新方法,在零序电压互感器的开口三角侧串联一个可调电感,通过注入一个变频恒流信号寻找配电网的谐振频率,改变可调电感的数值后寻找另一谐振频率,联立2个谐振方程求解电容电流,该方法消除了电压互感器漏抗对测量的影响。开发了配电网电容电流测量仪,经模拟试验和现场测试表明,该方法具有安全、快捷、准确等特点,适用于中性点不接地或经随调式消弧线圈接地配电网。 展开更多
关键词 配电网 电容电流 零序电压互感器 谐振测量 现场可编程门阵列(FPGA)
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