[發明專利]一種諧振補償式電流互感器感應取電系統

有效

• 申請號: 202110058460.X
• 申請日: 2021-01-16
• 公開（公告）號: CN112886718B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 林金樹;周懋熹;陳道模;包海烽;吳曉杰;蔡兆進;肖毓勇;程志遠;王魯楊;王禾興;隋立程;吳龍飛
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司三明供電公司;上海電力大學
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02H9/04
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 謝緒寧;薛赟

1.一種諧振補償式電流互感器感應取電系統，其特征在于：包括依次連接的取能CT模塊、諧振補償模塊、保護模塊、整流濾波模塊、儲能模塊、控制模塊；諧振補償模塊、保護模塊、整流濾波模塊、儲能模塊依次連接；控制模塊分別與諧振補償模塊、保護模塊、整流濾波模塊、儲能模塊連接，其中，

取能CT模塊：用于嵌套在高壓電纜上，基于電磁感應原理取能；

諧振補償模塊：用于與取能CT模塊中的電感產生諧振，提升取能功率；

保護模塊，用于對整體系統進行保護，在大電流是泄放多余能量；

整流濾波模塊，用于將前級電路的交流信號轉變為直流信號；

儲能模塊，用于與取電系統配合實現對監測設備無死區供電；

控制模塊，用于根據高壓電纜電參數、取能CT模塊電參數，控制各模塊工作，根據高壓電纜電流大小改變線路工作模式，工作模式包括：由儲能模塊單獨供電、諧振方式向負載供電、電源與儲能模塊共同向負載供電、電源向負載供電同時向儲能模塊充電。

2.根據權利要求1所述諧振補償式電流互感器感應取電系統，其特征在于：還包括直流電源轉換電路，其輸入連接整流濾波模塊，其輸出連接儲能模塊，用于對直流電源信號進行電壓幅值變換。

3.根據權利要求2所述諧振補償式電流互感器感應取電系統，其特征在于：直流電源轉換電路包括斬波電路，用于降低輸出電壓；斬波電路包括開關子電路、充電電路、續流電路，充電電路與續流電路并聯后，連接到開關子電路的輸出端，充電電路的輸出連接儲能模塊的輸入；控制電路控制開關子電路閉合時，續流電路截止，對充電電路充電、對后級電路供電，控制電路控制開關子電路斷開時，續流電路導通，充電電路向后級電路供電。

4.根據權利要求1所述諧振補償式電流互感器感應取電系統，其特征在于：所述取能CT模塊包括取能磁芯、二次線圈，二次線圈繞制在取能磁芯上，取能磁芯套接于輸電線路上，從輸電線路上取電；取能磁芯設置有氣隙，用于抑制大電流飽和。

5.根據權利要求1所述諧振補償式電流互感器感應取電系統，其特征在于：諧振補償模塊包括補償電容，并聯在取能CT模塊中的二次線圈兩端，用于與勵磁電感產生諧振；控制電路在檢測到輸出線路流過小電流時，切入諧振補償模塊，利用諧振補償電容與取能CT模塊中勵磁電感間的諧振，提升輸電線路低電流時的取能功率。

6.根據權利要求5所述諧振補償式電流互感器感應取電系統，其特征在于：在二次側并聯補償電容，感應取電裝置取得的最大功率P_L2大于無補償電容的最大功率P_L1，如下式所示：

其中，

式中，Lm表示二次線圈的等效勵磁電感，R_m表示二次線圈的等效內阻，勵磁電感Lm、等效內阻Rm并聯連接在電磁感應等效電流源的兩端，ω＝2πf，f表示交流電頻率，i₁表示輸電線路電流，n表示線圈繞組圈數。

7.根據權利要求1所述諧振補償式電流互感器感應取電系統，其特征在于：保護模塊包括防浪涌電路、能量泄放電路和采樣電路，防浪涌電路的輸入連接諧振補償模塊的輸出，能量泄放電路的輸出連接防浪涌電路的輸出，采樣電路的輸入連接能量泄放電路的輸出；控制電路在檢測到輸出線路流過大電流時，切出諧振補償模塊，切入保護模塊中的能量泄放電路，進行卸荷；控制電路根據采樣電壓與電路電壓，判斷采樣電壓是否屬于用電區間，如果屬于則系統運行正常，如果不屬于則系統出現問題。

8.根據權利要求1所述諧振補償式電流互感器感應取電系統，其特征在于：儲能模塊包括控制子電路、電池組，控制子電路與電池組串聯連接，控制子電路的輸入連接濾波電路的輸出，其輸出連接電池組的正端，其控制端連接控制模塊，用于根據控制模塊的控制信號控制電池組的工作模式。