随着智能能源的进步，对数字产品的需求越来越高，数字变电站作为数字电源系统的重要组成部分，需要数字输出变压器，传统变压器具有铁磁谐振、磁饱和、动态范围小、绝缘结构复杂、油易燃、问题，产生了电子变压器。
根据IEC6004-8标准，电子电流互感器(electroniccurrenttransformer,ECT)可可分为光学电流互感器(opticalcurrenttransducer,OCT)，空心线圈电流互感器(rogowskicoilcurrenttransformer,RCCT)低功率电流互感器(lowpowercurrenttransformer,LPCT)3种。
其中，RCCT及LPCT技术相对完善，运营经验丰富，具有产品化优势。电网经推广使用RCCT，但是经过一段时间的运行，发现故障率太高。2012年，电网发布《关于切实加强电子互感器运行管理的通知》，要求全部RCCT退出操作，说明其可靠性和安全性不能满足实际要求。
目前LPCT由于其功耗低、绝缘性好、测量精度高、智能化，在中低压测量中逐渐出现LPCT探索主要集中在低功耗和广泛的能量获取两个方面，忽视了变压器的稳定性、实用性和实用性的特点，很少有实用商品。
因此，本文的基础ECT原则制定了一个基础LPCT低功耗电子电流互感器不仅具有功耗低、能量范围广的优点，而且可以保证其实用性。能量提取方式采用高压母线电磁能量提取与蓄电池配合的联合供电方式，能量提取范围可达到0%~120%的额定输入电流。系统电路功耗小于41mW，精度可达到0.1S级。
系统在高压端数字化，作为一般消息协议信号导出，可直接连接到电网站控制层。高压和低压端通过光纤连接没有直接的电气连接，绝缘可靠，成本低，具有实际能力。在测试过程中，发现电磁能导致数字验证的相位误差跳跃，阐述了跳跃形成的原因，并提出了相应的解决方案，以确保实验室环境中电子电流互感器的正常数字验证。
1低功耗电子电流互感器设计
本文定制的ECT基于电磁能量的模块LPCT信号处理模块由两部分组成，两个模块放置在高压端LPCT对于高压侧传感器模块，电磁能量采集模块为其数据处理电路供电，模拟信号在高压端数字化后通过光纤直接传输到站控层。
1.电磁取能模块设计
电磁能量提取的研究主要集中在小电流能量提取和大电流抗饱和度上，主要从理论模拟结果或简单实验的角度出发。目前，商用级高压能量提取电源只能实现30个A电流启动。随着科学技术的发展，未来ECT我们正朝着低功耗的方向前进，因此对能量提取模块的功率要求越来越低。此外，随着电池耐高温、空间大等技术的发展，可以通过电磁能量提取和配合的方案，可以很好地解决能量提取和小电流死区的问题。因此，本文提出了一种基于反冲击电路的电磁能量提取方法，并配合电池实现零电流启动。
能量提取电路由反冲击电路组成，总体结构如图1所示。由于高温大空间电池电压的限制，能量提取电源设计为输出电压12V。反馈调整芯片NCP1234作为主控器接收输出端光电耦合器LTV-357T调整输出反馈信号PWM信号控制开关管IRFR220N从而控制输出电压保持在12V。而NCP1234控制IRFR220N开启时，能量通过反激变压器转化为电能储存，起到电荷泵的作用。不仅使用的设备电路结构简单，而且输入输出可以隔离。
电池由无源充放电控制电路控制，如图2所示。光电耦合器TLP127将反激变压器一次输入电压反馈到二次侧。当一次侧电压高于标准2时.5V时光耦合器的发射端没有导出，接收端断开，导出电能由一次侧能量取出线圈提供，电池充电;当一次侧电压低于标准2时.5V时间耦合器的发射端有一个导出端，接收端导出端，能量提取模块通过电池提供电压导出。本文定制的能量提取模块电池放置在高压端，不需要长线来确保电源的可靠性。
电池放置在高压端的环境温度远高于低压端的环境温度，因此境温度-20℃～80℃可充电高温锂电池，输出电压11.1V，容量30Ah。当蓄电池充满电时，可以保证后续电路在母线完全断电时连续供电4个月，提高了变压器运行的可靠性和稳定性。
1.2基于LPCT信号处理模块设计
通过信号处理模块LPCT采集母线上的电流数据后，输送到后续采样电路，数据处理和传输电路转换成光信号导出，结构如图3所示。
测量模块的精度和功耗决定了电流互感器的精度和功耗，因此对于测量模块的设计尤为重要。降低功耗的方法如下：①减少每个模块的外部电路;②对内部特殊功能寄存器进行编程，不使用功能模块使其停止运行，降低系统无效功耗;③一般来说，单片机等电子设备的工作电压越大，内部晶体管在放大区域工作时间越长，功耗越大。为了降低系统功耗，工作电压控制在1.8～5V范围内。
1)采样电路
采样电路由LPCT主要用于采集母线上的电流信号。
LPCT将侧面的大信号转换为小信号导出需要较高的测量精度和较宽的检测范围，因此本文的LPCT铁芯材料选用微晶合金，匝数比为1∶3000，准确度可以达到00.02。采样电阻Rsh参数与温度有关，环境温度的变化会影响电阻值，从而影响变压器的测量精度。因此，选度误差为0.01%，温度系数小于5×106。AD取样芯片的选择主要考虑功耗，选择16位低功耗芯片ADS8867芯片，功耗仅为0.7mW。
由于采样电阻小，采样电压小，直接测量难以保证测量精度，因此在输入信号和AD采样设置THS4531全差分放大器。信号源中的高输入阻抗和低输出阻抗AD采样之间提供缓冲，差分信号导出避免了共模信号和参考点电压浮动的影响。全差分放大器导出连接RC来自滤波器的弱化AD采样开关电容器输入级的反冲噪声，并限制前端电路产生的宽带噪声。
全差分放大器采用低功耗、低失真、低噪音THS4531A，令R3=R4=R5=R6=1.5k，放大器增益Av=1。利用TINA软件对AD模拟采样电路，模拟电路如图4所示，应用于模拟。ADS8881取代
