[發(fā)明專利]一種電流互感器取電控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410121363.0
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103856086B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈曉剛;張世元;黃強(qiáng);吳成才
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江圖維科技股份有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217
• 代理公司: 北京馳納智財知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11367
• 代理人: 謝亮,唐與芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及應(yīng)用電力電子和磁芯耦合取電技術(shù)的輸電線路高壓感應(yīng)取電技術(shù)，特別是，一種電流互感器取電控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高壓電纜送電，已經(jīng)普及到大中小城市了。為了高壓電纜的安全，往往需要在電纜旁邊安裝監(jiān)控設(shè)備。為了供電方便通常使用磁芯電流互感器取電在高壓電纜上直接取電。傳統(tǒng)的電流互感器取電，將電流互感器取電電源整流降壓后直接供給用電設(shè)備。這樣就會導(dǎo)致很多不穩(wěn)定情況。1當(dāng)負(fù)載與電流互感器取電電源不匹配時，電流互感器取電效率低下。2當(dāng)負(fù)載突然接入電流互感器取電電源時，導(dǎo)致電流互感器取電崩潰，而不能啟動。3當(dāng)高壓電纜電流減小時，電流互感器取電電源的效率下降。而導(dǎo)致電流互感器取電崩潰，不能再次啟動設(shè)備。4當(dāng)高壓電纜電流增大時，導(dǎo)致電流互感器取電輸出電壓提高，而使得電流互感器取電磁芯飽和，電流互感器取電磁芯易損壞。

申請?zhí)枮镃N201120306310.8的中國專利，提供了一種高壓感應(yīng)取電裝置，由取電線圈和感應(yīng)取能電源模塊組成。取電線圈等電位固定安裝在高壓輸電線纜上，通過高飽和磁導(dǎo)率鐵基非晶合金軟磁材料磁芯匯聚交變磁通，產(chǎn)生交變電動勢；感應(yīng)取能電源模塊將取電線圈產(chǎn)生的交變電動勢經(jīng)取能功率調(diào)節(jié)部分、整理濾波穩(wěn)壓支路、DC-DC直流-直流變換器為蓄電池和負(fù)載提供電能。本裝置采用可變直徑的取電線圈，通過組合拼裝各種不同直徑的電磁感應(yīng)線圈，方便用戶使用。本技術(shù)方案利用輸電線路本身的能量解決了現(xiàn)有高壓側(cè)設(shè)備傳統(tǒng)供電方式的不足，體積小，安裝方式簡單，可廣泛用于中高壓配電電網(wǎng)運(yùn)行、監(jiān)測等領(lǐng)域。

CN201120306310.8的中國專利中提到的取電控制器采用傳統(tǒng)的控制方法。附圖1為該專利的取電電路原理圖，從圖中可以看出，取電電路包括整流器和DCDC降壓器，再輔助一些濾波電路。該電路存在下述問題：

第一：當(dāng)負(fù)載較輕，取電電流較大時。電容602電壓直線升高，直到電流互感器取電效率下降。輸入功率與輸出功率匹配時，電路正常工作。輸入電壓過高時，磁芯處于飽和狀態(tài)，磁芯壽命減少，穩(wěn)定性降低。

第二：當(dāng)負(fù)載較大，電纜電流較小時，DCDC輸入電壓下降。為了維持同樣電壓輸出，需要加大DCDC輸入電流，而輸入電壓惡性降低，越低效率越低，導(dǎo)致電路死掉，無功率輸出。

第三；負(fù)載電路有電容的情況，上電時，取電電路對負(fù)載電容進(jìn)行充電，由于負(fù)載電容充電電流瞬間很大，將電流互感器取電輸出電壓拉低到效率最低的零電壓點(diǎn)，導(dǎo)致負(fù)載啟動效率低，需要非常高的電纜電流。對于帶有電容的負(fù)載，啟動時，需要啟動電纜電流為正常工作電流的二到三倍。

因此，傳統(tǒng)的取電電路，只能工作在磁芯飽和區(qū)。并要求較大的啟動電纜電流。

申請?zhí)枮镃N201210201919.8的中國專利，提供了基于電流互感器取電的電源系統(tǒng)，包括：供電式電流互感器、電流互感器測試模塊、濾波模塊、整流模塊、開關(guān)電源模塊、儲能模塊、控制模塊、電源輸出模塊。供電式電流互感器與電流互感器測試模塊連接，測試電流互感器的非線性工作特性，獲取電流互感器電流及功率傳輸特性，得到其傳輸特性曲線；濾波模塊、整流模塊與開關(guān)電源模塊連接，處理電流互感器的輸入信號；儲能模塊、控制模塊與電源輸出模塊連接，控制模塊通過高性能微處理器控制儲能模塊的充電電路和放電電路，通過電源輸出模塊輸出平滑穩(wěn)定電源。該發(fā)明也是基于傳統(tǒng)電流互感器取電的控制系統(tǒng)上做了些改進(jìn)，沒有提出根本性解決電流互感器取電系統(tǒng)效率低下，穩(wěn)定性不好的問題的方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于創(chuàng)新電流互感器取電控制方式，優(yōu)化電流互感器取電效率，提高電流互感器取電工作穩(wěn)定性。高壓電流互感器取電已經(jīng)使用了多年，但是傳統(tǒng)的電流互感器取電控制系統(tǒng)簡單，效率底下，穩(wěn)定性不好，常常伴隨有，發(fā)熱嚴(yán)重。接入負(fù)載時，取電控制器反復(fù)啟動，不能正常工作，最后導(dǎo)致壞掉。因此對電流互感器取電控制系統(tǒng)而言，既能提高其取電效率，又能提高其取電穩(wěn)定性的方法，就顯得尤為迫切。

為了解決上述種種問題，本發(fā)明提供一種電流互感器取電控制方法及系統(tǒng)，既可以提高電流互感器取電的效率和穩(wěn)定性，又可以保護(hù)磁芯。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下。

本發(fā)明的第一方面涉及一種電流互感器取電控制方法，包括以下步驟，

對電流互感器取電繞組中產(chǎn)生的交變電流互感器取電電動勢進(jìn)行整流和儲能；

檢測整流后的儲能電壓，并與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，根據(jù)比較輸出控制信號；

根據(jù)所述控制信號對電流互感器進(jìn)行輸入耗能調(diào)節(jié)；

根據(jù)所述控制信號對輸出電壓進(jìn)行輸出調(diào)節(jié)控制。