题目：光纤电流互感器小信号误差分析

随着智能电网的不断完善以及电网运行电压等级的提高，传统电磁式电流互感器已无法满足现代电网的需求，光纤电流互感器以其优良的绝缘性能，频率响应范围宽，数字化以及绿色环保等优点受到广泛关注，具有广阔的应用前景。但光纤电流互感器在实际应用中遇到的一系列问题，使其产业化进程受阻。由于光纤电流互感器的原理性问题，光路系统引入大量噪声，妨碍了光纤电流互感器在小信号测量方面的应用。因此需要探索光纤电流互感器小信号测量精度方面的优化方案以提升其在小信号测量方面的应用前景。

论文围绕影响光纤电流互感器小信号测量精度的误差源展开探索和研究。遵循理论研究、方案设计、误差描述、数学建模、仿真研究及实验验证的研究思路，依据离散频谱分析、概率论与数理统计、光纤光学、自动控制原理、微弱信号检测以及数字信号处理等理论，在光纤陀螺的相关研究基础上，以光路噪声源以及电路调制解调对互感器小信号测量精度的影响为主线，提出了光路以及电路优化的技术方案，并设计实验对上述技术方案的可行性进行了论证。

论文的主要工作包括：

一、噪声背景下的校验算法研究。研究了互感器校验方法，分析了噪声对误差限值的影响规律，建立了白噪声背景下离散频谱分析算法的误差模型，定量计算了满足0.2S级的光纤电流互感器所需满足的信噪比技术指标，为光路噪声研究以及电路噪声特性分析奠定了理论基础。

二、光纤电流互感器噪声误差模型研究。在明确光路及电路主要噪声源的基础上，根据互感器的相位调制、解调和闭环反馈原理研究噪声的传输特性，相应提取描述噪声的误差特征参量，光路信号噪声模型，前置放大电路噪声模型，量化噪声模型以及输出噪声功率模型，阐明了各噪声源的误差特征参量与互感器小信号测量精度的理论关系，为光路系统设计、光路器件选型及电路优化提供理论依据。

三：光纤电流互感器小信号测量精度优化实验研究。本章根据电子式流互感器标准GB/T 20840.8 -2007设计了信噪比实验、过调制实验、量化噪声实验以及输出噪声功率实验对光纤电流互感器的比值误差，相位误差以及信噪比等指标进行测试，验证所提出的优化方案的可行性和设计方法的有效性。最后，完成了光纤电流互感器小信号测量验证试验，样机在额定电压110kV，额定电流600A条件下测量准确度达到电子式电流互感器标准GB/T20840.8中 0.2S级的要求，基本上满足了光纤电流互感器在小信号测量中的需求。