[發明專利]一種匹配高壓電容取電的電源裝置及其控制方法

在審

• 申請號: 202011253646.2
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112467887A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 胡兵;張維;王煥文;張敏;古豪;萬孝鵬
• 申請（專利權）人: 珠海許繼電氣有限公司
• 主分類號: H02J50/10
• 分類號: H02J50/10;H02J9/00;H02J7/02
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 朱曉娟

本發明涉及一種匹配高壓電容取電的電源裝置及其控制方法，針對電容取電的有限輸出功率進行控制，使得取電功率不因負載增大而不斷增大；在功率不足的情況下，控制饋電終端開關驅動處于緩啟動工作模式，通過延長開關動作啟動時間來保障開關動作執行而不至于完全喪失功能；通過有序供電策略保障了饋電終端工作，避免電池失效而導致饋電終端掉線。通過本發明所提供的技術方案，可以保證在有限的電容取電功率下實現電容取電，同時降低了對于后備電池依賴程度。

技術領域

本發明涉及饋電終端供電相關技術領域，尤其涉及一種匹配高壓電容取電的電源裝置及其控制方法。

背景技術

饋線終端(FTU)是一種廣泛應用于10kV線路監控設備，是配電自動化重要的組成部分。饋線終端工作需要從10kV線路上取電，當前最普遍采用的取電方式仍是電磁式PT取電，然而電磁式PT有體積大、易發生電磁諧振等缺點，不利于設備集成，PT長期暴露戶外可靠性較差。隨著柱上開關一二次融合的發展，出現了電容取電的方式，取電電容體積小，可以集成到開關內部。但是電容取電存在取電功率不能過大的限制，因此需要靈活地控制功率輸出才能使電容取電方式具備實用價值。

當前饋線終端主要采用電磁PT取電方式，整個電源系統由電磁PT、大功率AC/DC電源模塊、后備電源構成，取電功率大，可達數百瓦特。由于電容取電取電功率小，單組電容只能輸出數瓦功率，因此當前采用電容分壓取電方案的饋線終端均是在犧牲饋線終端性能的前提下降低裝置功耗以滿足取電功率，或者配備大容量的后備電源(蓄電池、超級電容)以滿足裝置功率需求。

現有技術中，采用電磁PT取電方式取電存在以下缺陷：

(1)體積大，無法與開關實現集成設計，成本高，且長期暴露戶外，可靠性差；

(2)電磁PT存在電磁諧振問題，有產生高壓導致爆炸的風險。

現有技術中，采用電容取電方式取電存在以下缺陷：

(1)削減饋電終端功能、計算性能以降低功耗，不能滿足電力公司技術規范和市場對產品功能的要求；

(2)配備大容量的蓄電池，裝置運行高度依賴蓄電池，對電池的可靠性要求極高，一旦電池異常裝置將不能正常工作。

發明內容

基于現有技術的上述情況，本發明的目的在于提供一種匹配高壓電容取電的電源裝置及其控制方法，在不削減饋電終端功耗、不依賴后備電池的情況下通過電容取電能夠支撐饋電終端正常工作。

為達到上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種匹配高壓電容取電的電源裝置，該電源裝置包括取電模塊和電源模塊；其中，

所述取電模塊，從輸電線路的任意兩相取電，為所述電源模塊提供兩路電源輸入；

所述電源模塊，將所述取電模塊提供的電力經過處理后輸出至饋線終端和后備電源供電。

進一步的，所述取電模塊包括第一取電電容和第二取電電容，所述第一和第二取電電容的一端分別連接所述輸電線路的任意兩相，另一端經過隔離變壓后連接所述電源模塊，以提供兩路電源輸入。

進一步的，所述第一和第二取電電容取電的最大功率均為P_max。

進一步的，所述電源模塊包括第一AC/DC整流模塊、第二AC/DC整流模塊、第一功率控制模塊、第二功率控制模塊和輸出控制模塊；其中，

所述第一和第二AC/DC整流模塊，分別接收所述兩路電源輸入，并將所述電源輸入轉換為直流電；

所述第一和第二功率控制模塊，分別接收轉換后的直流電，并將其變換為兩路直流低壓電源；

所述輸出控制模塊，同時接收所述兩路直流低壓電源，并輸出至所述饋線終端和后備電源。