激光供能是一种先进、实用的方案,它利用光功率推动原理给高压侧提供电能,并在高压侧采用数字调制方式。近年来由于光电子学有了迅猛发展,高功率的半导体激光器以及作为光电转换器的光电池都达到了很高的性能指标,为激光供能的实现和推广带来了很大的技术支持。

光电电流互感器是新型电子式电流互感器的一种。与传统电流互感器相比,具有抗电磁干扰能力强、动态范围宽、绝缘结构相对简单、重量轻、易于与微机接口的优点,在电力系统中有着广泛的应用前景。 光电电流互感器分为有源、无源两种类型。有源式光电电流互感器在高压侧没有采用功能性光电和其它光电器件,只是使用了混合电子线路,具有容易实现、性能长期稳定、可靠性高等优点。 本文首先简要介绍了基于Rogowski线圈光电电流互感器的测量原理、并对其进行了理论分析。在光纤传输部分,通过对光纤性能的分析,设计了具有高耦合性和良好传输性能的光电转换单元,使测量系统具有很强的抗干扰能力。文中对激光供电方案中所需的关键器件激光器(LD)、光电转换的工作特性做了详细的描述,对激光器的驱动电路、功率控制和温度控制电路做了深入的研究。由于激光供电方案所提供的能量有限,因此对高压端的电子线路作了低功耗的设计。 有源光电电流互感器的高压端电路供电问题在互感器的设计中是非常重要的一环,它关系到能否正常工作,本文通过几种供电方式的比较,选择激光供电作为研究对象。这是一种全新的供电方法,稳定可靠、噪声小、不受电网波动和电磁干扰的影响。 最后,半导体致冷器采用PWM驱动,在数字电路的控制下其温度控制精度达到±0.1℃。.