题目：有源电子式电流互感器高压侧电路的智能化实现

电流互感器是电力系统中电能计量和继电保护的重要设备，随着电力系统的不断发展，电压等级的不断提高，传统电磁式电流互感器出现工作机理难以克服的问题，而结合电子和光纤技术的电子式电流互感器以其适应电力系统高精度，数字化，自动化的发展方向，成为具有良好实用前景的替代传统电磁式电流互感器的新一代电力设备。本文主要工作集中在有源电子式电流互感器高压侧电路方面的研究。首先介绍了高压侧电路的基本实现及由其组成的测量系统，进行了相关测试分析，并对高压侧电路进行了适当调整，取得了良好的测试结果，系统测试精度达到0.2级国家标准。实现了基于C8051F060单片机的高压侧电路智能化设计，充分利用其高度集成的片内资源，在进一步简化电路结构的同时增加其可靠性。通过同步采样的方式实现高压侧电路的数据采集，并通过同步串行通讯方式发送采集数据，使得信号的采样率显著提高，从4ksps提高到10倍以上。对高压侧电路进行了测试，AD转换器性能完全满足要求。而调理电路部分加入能量泄放电路后，精度有显著变化，但利用单片机的计算能力，通过软件设计实现了对高压侧电路的非线性校正补偿，测试结果表明电路精度得到明显改善，能够满足0.2级标准。为进一步提高高压侧电路的长期运行稳定性，在基于单片机的高压侧电路设计中引入冗余备份的设计思想，提出一种备份及测试方案。当主单片机出现异常时，进行基本的测试诊断并切换至备份单片机继续工作。实验室实现了系统功能的测试联调，该设计思想能够有效提高高压侧电路的可靠性。