一個(gè)優(yōu)秀的電流互感器應(yīng)要求被測電流值在微分、放大(縮?。?、采樣、積分的過程中,每個(gè)過程都要滿足實(shí)時(shí)、完整、精確的要求。而就Rogowski 線圈積分器來說,在使用高精度高頻率ADC 裝置,特別是使用了鏡像法的情況下,積分之前的環(huán)節(jié)已經(jīng)達(dá)到該要求,保證了積分器能獲得實(shí)時(shí)的完整的精確的被測電流微分?jǐn)?shù)字信號。
復(fù)化梯形算法對于任何頻率的被積信號,包括直流衰減的微分信號,其輸出的幅值做到不放大(縮小),相位保持移相90°,且積分相應(yīng)迅速,滿足實(shí)時(shí)、完整、精確的要求。對于其他改進(jìn)型的積分算法,均很難準(zhǔn)確的還原被測電流中的低頻振蕩和故障下的直流衰減,這對于要被應(yīng)用于繼電保護(hù)裝置的Rogowski 線圈電子式電流互感器來說,這些積分算法均不滿足要求。
綜上所述,本設(shè)計(jì)采用高精度高頻采樣的ADC、可編程DSP 作為硬件裝置,以均值補(bǔ)償法作為積分初值的補(bǔ)償方法,以鏡像法作為直流誤差的消除方法,以復(fù)化梯形積分算法作為核心積分算法,來構(gòu)建Rogowski 線圈電子式電流互感器的積分器。其結(jié)構(gòu)如圖所示。

圖1數(shù)字積分器總體設(shè)計(jì)圖
理論上說,由于實(shí)際電流不突變,只要采樣頻率足夠高,且互感器投入時(shí)被測電流不含直流,如果Rogowski 線圈是理想的話,任何形式的被測電流都可以被準(zhǔn)確地測量。