金德刚，吴自然，吴桂初

(温州大学浙江省低压电器智能技术重点实验室,浙江温州325000)

电流传感器是配电网络的基本单元，在电网运行、经营、管理中发挥着巨大作用。随着智能电网技术的发展，具备通信、数据共享功能的电流传感器是未来智能电网发展趋势之一[1-2]。参考文献[3]采用ACS712设计了新型交直流电流表，但不具备通信功能。参考文献[4]阐述了温度是影响霍尔电流传感器测量精度的主要因素之一。参考文献[5]采用数据融合技术对霍尔电流传感器进行温度补偿，但计算繁琐、可移植性差。

针对智能电网中电流传感器不具备通信功能和温度补偿复杂且移植性差等缺点，本文设计了一种带温度补偿且具有实时通信功能的数字式电流互感器。该互感器集成了通信模块，建立了双向、实时的通信系统，实现了分布式数据传输、计算、控制和共享。为了消除温度对霍尔电流传感器测量精度的影响，本文采用二维插值法对温度在线补偿。实验表明，补偿后霍尔电流传感器测量精度得到提高，且易于实现与移植。

1 数字式电流互感器系统架构设计

基于Modbus/TCP的数字式电流互感器系统框架设计如图1所示。

2 Modbus/TCP通信协议

Modbus帧由附加地址、功能码、数据和差错校验组成。Modbus/TCP数据帧是由协议数据单元(PDU)和Modbus应用协议报文头(MBAP)组成。图2是Modbus TCP/IP与Modbus应用数据单元(ADU)的比较。

3 数字式电流互感器的硬件设计

图1 数字式电流互感器应用架构

图2 Modbus与Modbus TCP/IP应用数据单元的比较

数字式电流互感器采用模块化设计,硬件结构如图3所示。……