[發明專利]高壓/超高壓輸電系統供電裝置

無效

• 申請號: 200710118059.0
• 申請日: 2007-06-28
• 公開（公告）號: CN101093943A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 劉慧文;袁洪亮
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: H02J11/00
• 分類號: H02J11/00;H02J9/00;H02J15/00;H02J7/35
• 代理公司: 信息產業部電子專利中心
• 代理人: 郭禾

技術領域

本發明涉及一種供電裝置，尤其涉及一種高壓/超高壓輸電系統供電裝置。

背景技術

高壓/超高壓輸電系統(裝置)，例如超高壓交流輸電線路可控串聯補償/固定串聯補償裝置中，其測量部分所采用的數據采集裝置為有源測量方式，這就需要為超高壓平臺上的數據采集裝置提供電源。超高壓輸電系統平臺上裝置的供電方式不同于地面電源系統，它具有如下特點：

1、超高壓輸電系統平臺上的大電流、高場強會對電源電路造成極大的電磁干擾，這要求電源裝置具有極強的抗電磁干擾能力；

2、超高壓輸電系統平臺上的自然環境惡劣，這要求電源裝置具有耐受高溫、潮濕、高寒、覆冰等嚴酷環境的能力。

3、超高壓輸電系統平臺上雖然可以方便的從高壓線路取得電源，但是由于該電源依賴于線路的運行情況，所以工作并不穩定可靠；如果從地面為超高壓平臺提供能源，就要考慮超高壓絕緣等問題而使送到平臺上的能源變得非常寶貴而有限，這就要求平臺上的供電電源及其監控電路都必須具有極低的功耗。

4、為了滿足超高壓輸電系統平臺上數據采集裝置高精度、高可靠性的要求電源裝置必須能夠提供品質良好的電源，滿足數據采集裝置對電壓精度和紋波的要求，確保在任何情況下均能為數據采集裝置提供穩定、可靠、連續的電源。

這些都使得超高壓輸電系統平臺上電源裝置的設計具有一定的特殊性和技術難度。

目前高壓/超高壓輸電系統供電裝置主要有兩種，一種是對僅要求在線路正常時供電的負載采用的是CT(電流互感器)取能電源；另一種是對要求在任何工況下都要正常工作的負載采用的是激光送能電源。

CT取能電源是在高壓平臺上通過取能CT從高壓母線上耦合得到交流電，然后經過能量轉換電路得到所需要的直流電，為超高壓平臺測量系統提供穩定可靠的直流電源。CT取能電源是一種在電力工業領域廣泛應用的傳統供能方式，它具有取能簡單方便、技術成熟、成本低廉、壽命長等優點；缺點是對線路本身的工作狀況依賴性大，只有當線路電流達到一定的門檻值時才能取得能量，在線路故障、檢修甚至輕載期間無法取得能量。

激光送能電源是由地面的激光驅動裝置發生激光，通過送能光纖把激光能量傳送到高壓平臺，再通過光伏轉換器件及相應的外圍電路將光能轉換為直流電，為超高壓平臺測量系統提供穩定的直流電源。它具有不受電磁干擾、不依賴線路的工作狀況、電源連續可靠等優點；缺點是連續工作壽命較短、成本較高、控制比較復雜。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種不依賴于高壓/超高壓輸電系統線路的工作情況，能夠為高壓/超高壓輸電系統提供連續的電源供給，且連續工作壽命長、成本較低的供電裝置。

為解決上述技術問題，本發明的高壓/超高壓輸電系統供電裝置包括一個激光送能電源和一個與該激光送能電源并聯的CT取能電源，還包括一個對該激光送能電源和CT取能電源并聯電路工作情況進行監測和控制的單元。

檢測和控制單元實時檢測并聯電源的工作情況，當檢測信息表明CT取能電源正常工作時，發出控制命令使激光送能電源處于熱備用狀態，當檢測信息表明CT取能電源工作不正常時，立即發出控制命令啟動激光送能電源為高壓/超高壓輸電系統供電，當CT取能電源恢復正常工作時，激光送能電源自動退出運行，處于熱備用狀態。

激光送能電源包括一個地面激光驅動單元、激光二極管、送能光纖和一個高壓/超高壓平臺上的光伏轉換器件，所述激光驅動單元為激光二極管提供激光驅動電流，激光二極管發生激光后通過送能光纖將激光能量發送到平臺上，平臺上的光伏轉換器件將激光能量轉換為直流電。

CT取能電源電路由一次CT、二次CT、整流橋T1～T4、串聯二極管G1～Gn(5≤n≤50)、濾波、電壓變換和穩壓電路組成。一次CT固定在高壓母線上，其余部分均位于平臺負載內，其中整流橋和串聯二極管固定在散熱器上。該CT取能電源電路的串聯二極管G1~Gn也可以由做成集成形式的硅堆代替。

作為本發明的一種改進，高壓/超高壓供電裝置還包括一個儲能單元，其核心元件可以是一個超級電容。該儲能單元位于CT取能電源的輸出端，通過二極管跟CT取能電源并聯后再通過二極管同激光送能電源回路并聯。