[發明專利]高壓開關柜無源供電自動阻抗匹配裝置、方法及供電電路

有效

• 申請號: 202010953409.0
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112202240B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 劉玉嬌;張健;王坤;康文文;宋士瞻;代二剛;李森;劉振虎;楊鳳文;韓鋒;李國亮
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司棗莊供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J11/00
• 分類號: H02J11/00;H02J50/20;H03H7/40
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

本發明屬于高壓開關柜供電領域，提供了一種高壓開關柜無源供電自動阻抗匹配裝置、方法及供電電路。其中，高壓開關柜無源供電自動阻抗匹配裝置包括阻抗匹配網絡，其與射頻能量接收天線連接；控制模塊，其用于采用基于步長控制的最優值計算方法求解目標函數，得到阻抗匹配網絡的最優參數并傳送至鎖存模塊；其中目標函數為基于寄生模型的目標函數，根據負載阻抗值、阻抗匹配網絡的輸入電壓和輸出電壓而構建；負載阻抗值根據阻抗匹配網絡的輸出電壓和電流計算得到；鎖存模塊，其用于鎖存控制模塊輸出的阻抗匹配網絡最優參數，并發送至阻抗匹配網絡，使得阻抗匹配網絡調整至最優參數。

技術領域

本發明屬于高壓開關柜供電領域，尤其涉及一種高壓開關柜無源供電自動阻抗匹配裝置、方法及供電電路。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

高壓開關柜作為電力系統中接收和分配電能的重要電氣設備，一旦發生運行故障，將對電網的穩定運行以及經濟生產、生活造成嚴重影響。運行經驗表明，開關柜內部設備溫度過高和局部放電是導致高壓開關柜產生故障的主要原因，因此開展高壓開關柜溫度及局部放電檢測是十分有必要的。

目前高壓開關柜溫度及局部放電檢測大多采用的是人工巡檢的方式，該方式不僅費時費力、效率低下，還不能及時發現高壓開關柜的潛在故障，再加上近年來電力系統不斷發展和改造，入網運行的高壓開關柜數量急劇膨脹，更加劇了高壓開關柜溫度及局部放電檢測的難度。目前，最有效可靠的方法是建立高壓開關柜溫度及局部放電在線監測系統，但由于高壓開關柜是密閉結構，散熱性差，內部環境具有大電流、高電壓、強磁場的特點，使得各種采用電池供電的傳感器無法得到應用，因此若想建立高壓開關柜溫度及局部放電在線監測系統，首先解決溫度及局部放電傳感器的供電問題。雖然已有射頻能量收集技術成功應用到高壓開關柜溫度監測系統中的案例，但發明人發現，仍存在射頻能量利用率低且系統能耗大的問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種高壓開關柜無源供電自動阻抗匹配裝置及方法，其能夠通過自動調整匹配網絡的參數值，使得射頻接收天線與后續負載電路時刻處于阻抗匹配狀態，從而減少射頻能量在傳輸過程中的損耗，提高射頻能量利用率。

本發明提供一種高壓開關柜無源供電電路，其考慮溫度傳感器和局部放電傳感器的能耗不同，采用兩路供電電路分別為溫度傳感器和局部放電傳感器供電，以滿足苛刻條件下高壓開關柜溫度及局部放電傳感器的能量需求。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一個方面提供一種高壓開關柜無源供電自動阻抗匹配裝置。

在一個或多個實施例中，一種高壓開關柜無源供電自動阻抗匹配裝置，包括：

阻抗匹配網絡，其與射頻能量接收天線連接；

控制模塊，其用于采用基于步長控制的最優值計算方法求解目標函數，得到阻抗匹配網絡的最優參數并傳送至鎖存模塊；其中目標函數為基于寄生模型的目標函數，根據負載阻抗值、阻抗匹配網絡的輸入電壓和輸出電壓而構建；負載阻抗值根據阻抗匹配網絡的輸出電壓和電流計算得到；

鎖存模塊，其用于鎖存控制模塊輸出的阻抗匹配網絡最優參數，并發送至阻抗匹配網絡，使得阻抗匹配網絡調整至最優參數。

本發明的第二個方面提供一種高壓開關柜無源供電自動阻抗匹配裝置的阻抗匹配方法。

在一個或多個實施例中，一種高壓開關柜無源供電自動阻抗匹配裝置的阻抗匹配方法，包括：

采用基于步長控制的最優值計算方法求解目標函數，得到阻抗匹配網絡的最優參數；其中目標函數為基于寄生模型的目標函數，根據負載阻抗值、阻抗匹配網絡的輸入電壓和輸出電壓而構建；負載阻抗值根據阻抗匹配網絡的輸出電壓和電流計算得到；