[發(fā)明專利]一種諧振補償式電流互感器感應取電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110058460.X
• 申請日: 2021-01-16
• 公開（公告）號: CN112886718B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)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

本發(fā)明公開了一種諧振補償式電流互感器感應取電系統(tǒng)，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、直流轉換模塊、儲能模塊，和分別與諧振補償模塊、保護模塊、整流濾波模塊、儲能模塊連接的控制模塊；取能CT模塊包括取能磁芯和二次線圈，從輸電線路上取電。諧振補償模塊包括諧振電容C，用于與勵磁電感形成諧振，增大取能功率。保護模塊中的能量泄放電路，用于在輸電線路流過大電流時，進行卸荷。直流轉換模塊，用于將整流濾波后的直流電壓降低到設定的電壓值。控制模塊包括控制模塊用于采集輸電線路及系統(tǒng)電參數(shù)，控制系統(tǒng)工作模式。采用諧振補償模塊，提升取能功率，實現(xiàn)小電流時的取能，采用能量泄放電路在大電流時避免出現(xiàn)過電壓，兼顧了大小電流時的取能與取能功率提升。

技術領域

本發(fā)明涉及感應取電技術領域，尤其是涉及一種諧振補償式電流互感器感應取電系統(tǒng)。

背景技術

近年來，智能電網發(fā)展迅速，為保證電網的安全穩(wěn)定運行，在線監(jiān)測設備被廣泛應用于高壓電纜中。目前常用的在線監(jiān)測設備的供電方式主要有：蓄電池、太陽能、激光、電容分壓在線取能及電流互感器取能等，電流互感器取能因采用非接觸式感應取電技術，較其他幾種方式具有安全性高，成本低，體積小，適用范圍廣等優(yōu)點，因而被廣泛采用。但因輸電線路電流范圍較大，電流互感器感應取電裝置存在低電流無法取能、大電流易飽和及取能功率受限于磁芯尺寸等問題，針對上述問題不同學者采取了不同的方案。如為改善大電流飽和問題，采用開氣隙磁芯以降低磁導率，或者加裝補償線圈的方式，用以抵消一次電流，又或采用卸荷的方式將多余能量泄放；針對低電流無法取能的問題，采用磁導率較高的納米晶材料作為磁芯，以提升小電流時的取能功率；針對取能功率受限的問題，采用增大磁芯截面積的方式，以提升最大取能功率。又或者采用雙鐵芯并行的運行方式，通過切換不同鐵芯以適應線路的電流變化。

以上的方案能從不同的角度部分解決存在的問題，都難以兼顧，同時解決輸電線路電流范圍較大，電流互感器感應取電裝置存在低電流無法取能、大電流易飽和及取能功率受限于磁芯尺寸的問題。

因此，兼顧各方面實現(xiàn)電流互感器感應取電，是目前亟待解決的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種諧振補償式電流互感器感應取電系統(tǒng)，采用諧振補償模塊，提升取能功率，實現(xiàn)小電流時的取能，采用能量泄放電路在大電流時避免出現(xiàn)過電壓，兼顧了大小電流時的取能與取能功率提升。

本發(fā)明的上述發(fā)明目的通過以下技術方案得以實現(xiàn)：

一種諧振補償式電流互感器感應取電系統(tǒng)，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(tǒng)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?yōu)橹绷餍盘枺粌δ苣K，用于與取電系統(tǒng)配合實現(xiàn)對監(jiān)測設備無死區(qū)供電；控制模塊，用于控制各模塊工作，根據(jù)高壓電纜電流大小改變線路工作模式。

本發(fā)明進一步設置為：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。

本發(fā)明進一步設置為：直流電源轉換電路包括斬波電路，用于降低輸出電壓。

本發(fā)明進一步設置為：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。

本發(fā)明進一步設置為：諧振補償模塊包括補償電容，并聯(lián)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。

本發(fā)明進一步設置為：保護模塊包括防浪涌電路、能量泄放電路和分壓電路，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，分壓電路的輸入連接能量泄放電路的輸出。