一种光纤电流传感器误差预防方法及装置

本发明属于光纤电流传感器，尤其涉及一种光纤电流传感器误差预防方法及装置。

背景技术：

1、光纤电流传感器凭借动态范围大、测量频带宽、抗电磁干扰、电绝缘、结构紧凑、重量轻、便于与高压设备集成、可测直流型号、输出数字型号等优势，广泛使用于智能电网的建设中。光纤电流传感器是由众多光电器件组成的一种内部结构复杂光学干涉仪器，其测量受到众多光电器件的性能参数的影响。在现场实际应用中，各种外在因素(例如环境温度、振动、冲击、电磁等)的干扰将导致光电子器件性能参数变化，从而影响到光纤电流传感器测量误差。误差预防是保证光纤电流传感器运行的长期性、经济性和可靠性的重要方式之一，而从器件选型和器件性能参数调整两方面考虑进行误差预防的研究较少。

技术实现思路

1、本发明提供一种光纤电流传感器误差预防方法及装置，用于解决各种外在因素干扰导致光电子器件性能参数变化，从而影响到光纤电流传感器测量误差的技术问题。

2、第一方面，本发明公开了一种光纤电流传感器误差预防方法，所述光纤电流传感器误差预防方法包括以下步骤：

3、定义光纤电流传感器组成中的某一个器件a的型号序列为m(a)={ak}，器件a的性能参数序列为p(a)={ai}，其中，ak为器件a的第k个器件型号，k=1,2,…,m，ai为器件a的第i个性能参数，i=1,2,…,n；

4、测试所有型号下的器件a的各个性能参数值，得到测试值序列{acik}，其中，acik为第k个器件型号下的器件a相对应的第i个性能参数测试值子序列；

5、获取所述测试值序列中各个性能参数测试值子序列内的最大值对应的目标型号，得到目标型号序列{zyi}，其中，zyi为器件a的第i个性能参数测试值子序列中最大值对应的第i个目标型号；

6、对历史光纤电流传感器电流测量结果中的误差数据进行分析，得到光纤电流传感器电流测量误差阈值和每个性能参数对应的光纤电流传感器测试时间阈值；

7、判断目标型号序列{zyi}中各个目标型号是否均相同；若均相同，则将这一相同的目标型号对应的各个性能参数数值调整至符合误差要求的各个性能参数数值区间内；若不相同，则结合光纤电流传感器电流测量误差阈值和光纤电流传感器测试时间阈值，从包括电流测量误差关联度、到达光纤电流传感器电流测量误差阈值的时长以及光纤电流传感器测试时间阈值对应的误差值在内的多个维度对目标型号序列{zyi}中的某一目标型号进行综合选择，并将选择的目标型号对应的各个性能参数数值调整至符合误差要求的各个性能参数数值区间内。

8、进一步地，对目标型号序列{zyi}中的某一目标型号进行综合选择的过程包括以下步骤：

9、将器件a接入光纤电流传感器型式试验平台，采用控制变量法分别调整器件a中各个性能参数的取值，测试各个性能参数得到性能参数序具体值序列{auij}；auij表示第j次调整下器件a的第i个性能参数具体值，对应的传感器电流测量误差数据为wuj；

10、对auij和wuj进行无量纲化处理，根据无量纲化处理后的au’ij 和wu’j计算差异序列{δij}，并在差异序列{δij}中筛选最大差异值δmax和最小差异值δmin；δij=| wu’j-au’ij |；

11、根据差异序列{δij}、最大差异值δmax和最小差异值δmin计算各个性能参数的电流测量误差关联度，并按照电流测量误差关联度的大小对各个性能参数赋1至n的值，得到每个性能参数的第一赋值；

12、基于得到的光纤电流传感器电流测量误差阈值，测试器件a的第i个性能参数变化时，光纤电流传感器的测量误差到达光纤电流传感器电流测量误差阈值的时间，将测试得到的时间存储为集合{ti}，对集合{ti}进行排序，并按照时间长短对各个性能参数赋1至n的值，得到每个性能参数的第二赋值；

13、基于第i个性能参数对应的光纤电流传感器测试时间阈值，测试器件a的第i个性能参数变化时，光纤电流传感器在相同测试时间阈值下所到达的误差并存储为集合{fi}，对集合{fi}进行排序，并按照在相同测试时间阈值下所到达的误差大小对各个性能参数赋n至1的值，得到每个性能参数的第三赋值；

14、计算第一赋值、第二赋值以及第三赋值的总和，将总和最小的某一性能参数标记为关键参数，并在目标型号序列{zyi}中选取与关键参数对应的目标型号。

15、进一步地，对auij和wuj进行无量纲化处理的表达式为：

16、；

17、；

18、式中，min auj为第j次调整下器件a的性能参数值的最小值，max auj为第j次调整下器件a的性能参数值的最大值，min wuj为第j次调整下光纤电流传感器的最小电流测量误差数据，max wuj为第j次调整下光纤电流传感器的最大电流测量误差数据。

19、进一步地，采用下述公式，根据差异序列{δij}、最大差异值δmax和最小差异值δmin计算各个性能参数的误差关联度：

20、；

21、；

22、式中，qi为第i个性能参数的电流测量误差关联度，lij为第j次调整下第i个性能参数的关联系数，为分辨系数。

23、进一步地，将选择的目标型号对应的各个性能参数数值调整至符合误差要求的各个性能参数数值区间内的过程包括以下步骤：

24、当监测的某一目标型号的任一性能参数超过对应的性能参数数值区间(a+ɛ，b-ɛ)时，对该性能参数进行补偿，使该性能参数一直处于对应的性能参数数值区间(a+ɛ，b-ɛ)内，ɛ为监测性能参数的仪器的分辨率。

25、第二方面，本发明公开了一种光纤电流传感器误差预防装置，所述光纤电流传感器误差预防装置包括：

26、定义模块，配置为定义光纤电流传感器组成中的某一个器件a的型号序列为m(a)={ak}，器件a的性能参数序列为p(a)={ai}，其中，ak为器件a的第k个器件型号，k=1,2,…,m，ai为器件a的第i个性能参数，i=1,2,…,n；

27、测试模块，配置为测试所有型号下的器件a相对应的所有型号的各个性能参数值，得到测试值序列{acik}，其中，acik为第k个器件型号下的器件a相对应的第i个性能参数测试值子序列；

28、获取模块，配置为获取所述测试值序列中各个性能参数测试值子序列内的最大值对应的目标型号，得到目标型号序列{zyi}，其中，zyi为器件a的第i个性能参数测试值子序列中最大值对应的第i个目标型号；

29、判断模块，配置为判断所述目标型号序列{zyi}中各个目标型号是否均相同；

30、选择模块，接收判断模块的判断结果，若判断结果为均相同，则将这一相同的目标型号对应的各个性能参数数值调整至相应符合误差要求的各个性能参数数值区间内；否则，结合光纤电流传感器电流测量误差阈值和光纤电流传感器测试时间阈值，从包括电流测量误差关联度、到达光纤电流传感器电流测量误差阈值的时长以及光纤电流传感器测试时间阈值对应的误差值在内的多个维度对所述目标型号序列{zyi}中的某一目标型号进行综合选择，并将选择的目标型号对应的各个性能参数数值调整至相应符合误差要求的各个性能参数数值区间内。

31、第三方面，本发明还公开了一种电子设备，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如前所述的方法。

32、第四方面，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如前所述的方法。

33、本发明的光纤电流传感器误差预防方法及装置，通过提前选择性能参数最佳的器件型号，并时刻调整性能参数处于符合误差要求的区间内，提前预防误差过大，提高光纤电流互感器运行效率和可靠性。