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电能计量的微小误差会在日益增长的用电量下被放大,电流互感器作为电能计量系统中的重要一环,其参数的准确性对于供电方和用电方的公平性来说不言而喻。电流互感器的实际变比偏离于额定变比是参数误差的主要来源,虽然电流互感器的寿命已经可以达到十五年,但是仍会有一些出现老化或损坏现象,出现问题的电流互感器在影响测量准确性的同时还会给用电安全带来挑战,因此从公平性和安全方面考虑,对电流互感器的校正工作有重要的意义。目前关于电流互感器变比的测量方法可分为离线测量和在线测量,其中离线测量方法有安全和经济等问题,而在线测量可以较好地解决上述问题,但目前关于电流互感器变比在线测量的相关研究存在可维护性差、成本过高等问题。 本论文以在线测量为出发点,设计了基于ICA的电流互感器变比在线测量系统,主要研究内容和工作如下: (1)介绍了电流互感器变比测量研究现状和ICA基本理论;针对离线测量方法和已有在线测量方法的弊端,提出了基于ICA的电流互感器变比在线测量系统原型。 (2)根据原型系统的功能需求,设计并实现了变比在线测量硬件系统,包括FPGA模块、滤波模块、AD模块、DA模块、SDRAM模块、通信模块、电源模块的选型和设计,特别是针对噪声信号过强的问题,着重介绍了硬件滤波设计;分析说明了PCB绘制时需要注意的事项。 (3)实现了电流互感器变比在线测量系统的程序设计,依照硬件各功能模块完成了相关时序的设计,并仿真验证了模块设计的正确性;介绍了与用户交互的上位机软件操作界面的功能及使用。 (4)对设计的电流互感器变比在线测量系统中各模块进行了功能性测试,测试结果表明该在线测量系统功能完整;针对系统采样到的数据易受干扰问题,提出了实际测量方法,依据测试方法采集了测试数据并进行数据处理,计算结果显示测量变比精度较高。