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智能电网是建立在集成、高速、双向通信网络的基础上,通过先进的传感、测量、控制技术建设而成的现代电网。数字化变电站作为智能电网重要组成部分,它最主要的特征是测量设备的智能化和数据测量、传输、处理过程的数字化。以模拟量采集为主的传统电压互感器在绝缘、安全、数字化等方面的问题日益突出,随着电压等级的提高制造成本和体积也在不断加大,这使得传统的电压互感器已经不再适合现代电力系统的发展。光学电压互感器是基于电光效应的新型电压互感器,他克服了传统电压互感器的诸多缺点,在智能电网和数字化变电站的建设中有广阔的发展前景。 本文从光学基础原理出发,对目前最广泛使用的基于Pockels效应的光学电压互感器进行分析,详细推导了光学电压传感器的构造过程。根据通光方向和外加电场的关系,对光学电压互感器的一次结构进行了总结,分析其优缺点。以带电容分压器的光学电压互感器为例,构建matlab仿真模型,对光学电压互感器进行仿真,分析其输出特性和各种暂态情况下的响应情况,验证其良好的输出特性。 利用琼斯矩阵推导光学电压互感器的结构,完成理想光路模型,推导出在各种不利条件下传感器的输出模型,建立光学电压互感器的一般光路模型。 总结光学电压互感器的信号处理系统,推导双光路和改进型双光路的输出,以此为基础对光学电压互感器的误差特性进行定量分析,分析其误差特点,比较两种处理方法对误差的抑制作用。针对光学电压互感器的误差特性,对双晶体温度补偿法和自愈式温度补偿法这两种方法进行分析,分析其温度补偿的效果。