CN101697430B - 基于功率控制法的高压输电线路ct取电装置 - Google Patents
基于功率控制法的高压输电线路ct取电装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101697430B CN101697430B CN2009103096274A CN200910309627A CN101697430B CN 101697430 B CN101697430 B CN 101697430B CN 2009103096274 A CN2009103096274 A CN 2009103096274A CN 200910309627 A CN200910309627 A CN 200910309627A CN 101697430 B CN101697430 B CN 101697430B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pin position
- power
- voltage
- current
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Protection Of Static Devices (AREA)
Abstract
本发明提供一种高电压技术领域的基于功率控制法的高压输电线路CT取电装置。高压输电线路先后从取电磁芯和测量磁芯中间穿过,取电磁芯和测量磁芯外面分别取电磁芯线圈、测量磁芯线圈,取电磁芯线圈与过压保护及切换继电器连接,过压保护及切换继电器、整流滤波电路、DC/DC模块、电源管理模块、稳压输出电路连接;整流滤波电路与电压电流检测电路连接,电压电流检测电路连接到电源管理模块;电源管理模块与法拉电容连接,法拉电容连接到稳压输出电路;测量磁芯线圈与取样电路连接,取样电路与电源管理模块连接。本发明实现在较大的电流范围内输出稳定的功率,并且在输电线路电流较大时,避免发生磁芯不饱和现象,也不存在发热问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种高电压技术领域的取电装置,尤其是一种基于功率控制法的高压输电线路CT取电装置。
背景技术
电力系统高压侧测量设备如光电式电流互感器、输电线路温度测量设备、高压断路器母线温度测量设备等直接测量高压侧信息,然后通过光纤或者无线网络把采集信息传送至低压端,这样大大简化了绝缘的要求,并且提高了采集信号的精度。但是高压侧测量设备不能通过低压侧导线直接对其供电,所以高压侧测量设备的供电问题是高压侧测量设备可靠运行的关键。
经检索文献发现武汉大学申请的专利,申请号为:200410061314.9,名称为:用于架空高压输电导线的感应取电装置,该技术利用电流互感器原理从高压输电导线上获取电能,但是该技术没有给出输电线路负载电流在其整个工作范围内的有效输出功率,尤其是在输电线路空载时的输出功率,并且在输电线路负荷电流较大时,取电装置发热严重。武汉大学申请的另一份专利,申请号为:200820066665.2名称为:高压线路感应取电装置,该技术同样利用互感器原理从输电线路上取电,其给出的指标为80A-300A时输出的功率为20-110W,但是输电线路空载时,导线电流仅为40A左右,也未给出此时取电装置的输出功率,并且随着输电线路上电流的增加,取电装置亦会发热越来越严重。上述两个专利中后备电源都是锂电池,而锂电池受其寿命,工作温度等限制,不适合长期工作在野外输电线路上。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种基于功率控制法的高压输电线路CT取电装置,可实现在较大的电流范围内输出稳定的功率,并且在输电线路电流较大时,避免发生磁芯不饱和和严重发热现象。
本发明包括:
取电磁芯、环绕于所述取电磁芯的取电磁芯线圈、穿设于所述取电磁芯的高压输电线路,用以构成电流互感器而获取感应后的交流电压和交流电流;
整流滤波模块,用以将所述感应后的交流电压和交流电流转变成直流电压和直流电流;
稳压输出模块,用以输出稳定电压;
过压保护及切换继电器模块,其连接所述取电磁芯线圈和整流滤波模块,用以避免所述高压输电线路发生短路或产生高感应电流和感应电压对后级电路的破坏;
DC/DC模块,其与所述整流滤波模块相连,用以接收所述整流滤波模块产生的固定直流电压和直流电流并将其转化为可变的直流电压和直流电流;
电源管理模块,其连接所述DC/DC模块和稳压输出模块,用以实时检测所述高压输电线路的感应电流并动态调整输入到所述DC/DC模块的电流和电压使得输出功率等于系统所需功率。
作为本发明的一种优选方案,与取电磁芯并排设置的是测量磁芯,高压输电线路同时穿设于电磁芯和测量磁芯,环绕于所述测量磁芯的测量磁芯线圈以及连接所述测量磁芯线圈与电源管理模块的取样电路,用以辅助所述电源管理模块对所述高压输电线路的感应电流的实时检测。
作为本发明的一种优选方案,在整流滤波模块和电源管理模块之间设置电压电流检测模块,其连接所述整流滤波模块和电源管理模块,用以计算于所述高压输电线路的当前电流下输入到所述DC/DC模块的最佳电流和电压值。
作为本发明的一种优选方案,在电源管理模块和稳压输出模块之间设置法拉电容,其连接于所述电源管理模块和稳压输出模块,用以辅助所述电源管理模块的动态调整输入到所述DC/DC模块的电流和电压。
所述过压保护及切换继电器模块包括第一、二大功率稳压二极管、瞬态抑制管、继电器及其驱动,所述继电器的驱动包括一电阻、一肖特基二极管以及一三极管,其中,所述第一大功率稳压二极管的正极接所述继电器的第七脚位,其负极接所述第一大功率稳压二极管的负极;所述第二大功率稳压二极管的正极接所述继电器的第4脚位;所述瞬态抑制管的负极接所述整流滤波模块,其正极接地;所述继电器的第3脚位和第8脚位接所述取电磁芯线圈,其第2脚位和第9脚位短接,其第一脚位经所述驱动的电阻接电源并同时接所述驱动的肖特基二极管的负极,其第10脚位接所述驱动的三极管的集电极并同时接所述肖特基二极管的正极;所述驱动的三极管的发射极接地,其基极接所述电源管理模块。
所述整流滤波模块包括整流桥和相互并联的第一、二滤波电容,其中,所述整流桥的第2脚位接所述过压保护及切换继电器模块的继电器的第7脚位,其第3脚位接所述电压电流检测模块;所述第一滤波电容的正极接所述整流桥的第1脚位,其负极接地。
所述DC/DC模块包括DC/DC芯片,第一、四、五、七、八、九、二电容,第四、五、六、七、八电阻以及第五、六二极管,其中,所述DC/DC芯片第3、4脚位接VOUT端,其第8脚位经所述第四电阻接地,其第9脚位经所述第四电容接地,其第11脚位经所述第五电容接地,其第1脚位经所述第一电容接地,其第17、18、19脚位短接后经所述第六电容接至其第20脚位且同时接第五二极管的负极,其第15、16脚位短接后接至所述第五二极管的正极,其第12脚接电源;所述第五电阻和所述第八电容串联后分别接到所述DC/DC芯片的第6脚位和第7脚位;所述第七电阻跨接电源和所述DC/DC芯片的第12脚位之间;所述第八电阻跨接在所述DC/DC芯片的第12脚位和接地端之间;所述第七电容一端接所述DC/DC芯片的第17脚而另一端接所述第六电阻,所述第六电阻的另一端接地;所述第二电容的正极接电源而负极接地;所述第九电容与所述第二电容并联。
所述电压电流检测模块包括原边电流测量电路,DC/DC输入电流测量电路和DC/DC输入电压测量电路,其中:
所述原边电流测量电路包括罗氏电流互感器以及由第一运算放大器、第十六电阻和第十三电容构成的积分电路,所述高压输电线路从所述罗氏电流互感器的中心穿过,所述罗氏电流互感器的副边输出分别接所述第一运算放大器的第2脚位和第3脚位,所述第十三电容与第十六电阻并联后跨接至所述第一运算放大器的第1脚位和第2脚位之间,所述第一运算放大器的第8脚位接电源而第4脚位接地;
所述DC/DC输入电流测量电路包括霍尔电流互感器以及由第二运算放大器、第十七电阻和第十四电容构成的积分式低频电流传感器测量电路,所述过压保护及切换继电器模块的继电器和所述整流滤波模块的整流桥之间的连线从所述霍尔电流互感器中心穿过,所述霍尔电流互感器副边输出分别接所述第二运算放大器的第5脚位和第6脚位,所述第十四电容和第十七电阻联后跨接至所述第二运算放大器的第6脚位和第7脚位之间;
所述DC/DC输入电压测量电路包括第二电阻、第三电阻以及第三电容,所述第二电阻跨接于VOUT端和VoltDet端之间,所述第三电阻和第三电容并联后跨接于VoltDet端和接地端之间。
所述的电源管理模块包括充电控制电路和输出功率控制电路,其中:
所述的充电控制电路包括第九、十电阻、第二接口、场效应管和三极管;所述的场效应管的第2脚位接电源、第1脚位接所述充电控制电路的三极管的集电极,第3脚位接所述第二接口的第3、4脚位;所述第十电阻跨接在电源端和所述的三极管的集电极之间;所述第九电阻一端接Cap_ChgEN而另一端接所述三极管的基极,所述三极管的发射极接地;所述第二接口的第一、二脚位短接后接V_Cap+,第3、4脚短接后接地,外接所述法拉电容;
所述的输出功率控制电路包括第十一、十二、十八、十九电阻、第十电容、第一接口和单片机;所述第十一电阻一端V_Cap+,另一脚接Cap_VoltMSR;所述第十二电阻和第十电容并联后一端接Cap_VoltMSR,另一端接地;所述单片机的第2脚接Cap_ChgEN,第3脚接地、第6脚接电源、第9脚接所述第一接口的第3脚位、第10脚接所述第一接口的第二脚位、第11脚接Cap_VoltMSR端、第12脚接PriCrrtDct端、第13脚接SecCrrtDct端、第14脚接VoltDet端,第23脚接RelayCtrl端;第一接口为所述单片机程序下载接口,其第1脚位接电源、第4脚位接地。
作为本发明的一种优选方案,所述的稳压输出模块包括稳压芯片、第二电感、第三、四、十一、十二电容、第十四、十五电阻以及第七二极管,所述稳压芯片的第5脚位接V_Cap+端、第1脚位经所述第十三电阻和第十一电容接地、第3脚位悬空、第六、七脚位接地、第2脚位经第十五电阻接地且经第十四电阻接电源、第8脚位接所述第七二极管的正极,所述第二电感跨接在所述稳压芯片的第五、八脚位之间;所述第三电容跨接于V_Cap+端和接地端之间,所述第七二极管负极接电源,所述第四、十二电容跨接于电源端和接地端之间。
本发明取电磁芯线圈从高压输电线路上感应出交流电压后,经整流滤波电路把交流电压变成直流电压提供给DC/DC模块,电源管理模块实时监测高压输电线路的电流计算出在当前高压输电线路电流的情况下,输入到DC/DC模块最佳的电压、电流值,然后通过改变法拉电容的充电电流,动态调整输入到DC/DC模块最佳的电压、电流值,直至其输出功率等于系统所需功率,这样取电装置没有多余的热量产生。稳压输出模块负责把法拉电容的电压稳定在+5V输出。当法拉电容充电完毕后,电源管理模块切断过压保护及切换继电器中的切换继电器,此时取电线圈副边短路,工作在备用状态。当法拉电容的电压低于阀值电压时,电源管理模块吸合过压保护及切换继电器中的切换继电器,此时取电线圈工作在供电状态。
本发明的技术效果在于,通过对互感器输出功率点的控制,可在输电线路负载电流为30-1000A时稳定输出1W的功率并且在输电线路电流较大时,磁芯不饱和,也不存在发热问题。
附图说明
图1是本发明的基于功率控制法的高压输电线路CT取电装置的电路方框图;
图2是本发明的过压保护及切换电器、整流滤波电模块和电压电流检测模块的电路原理图;
图3是本发明的DC/DC模块的电路原理图;
图4是本发明的电源管理模块和稳压输出模块的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示,本实施例包括:取电磁芯线圈1、取电磁芯2、测量磁芯线圈4、测量磁芯5、取样电路6、过压保护及切换继电器7、整流滤波电路8、DC/DC模块9、电压电流检测电路10、电源管理模块11、法拉电容12以及稳压输出电路13,高压输电线路3先后从取电磁芯2和测量磁芯5中间穿过,取电磁芯2和测量磁芯5外面分别为取电磁芯线圈1、测量磁芯线圈4,取电磁芯线圈1与过压保护及切换继电器7连接,过压保护及切换继电器7、整流滤波电路8、DC/DC模块9、电源管理模块11、稳压输出电路13依次连接;整流滤波电路8进一步与电压电流检测电路10连接,电压电流检测电路10又连接到电源管理模块11;电源管理模块11进一步与法拉电容12连接,法拉电容12又连接到稳压输出电路13;测量磁芯线圈4与取样电路连接6,取样电路6连接进一步与电源管理模块11连接。
如图2所示,所述的过压保护及切换继电器7电路包括包括第一、二大功率稳压二极管D1、D2、瞬态抑制管D3、继电器U8及其驱动,所述继电器U8的驱动包括一电阻R23、一肖特基二极管D8以及一三极管Q4,其中,所述第一大功率稳压二极管D1的正极接所述继电器U8的第7脚位,其负极接所述第一大功率稳压二极管D2的负极;所述第二大功率稳压二极管D2的正极接所述继电器U8的第4脚位;所述瞬态抑制管D3的负极接所述整流滤波模块8,其正极接地;所述继电器U8的第3脚位和第8脚位接所述取电磁芯线圈1的副边输出端,其第2脚位和第9脚位短接,其第1脚位经所述驱动的电阻R23接+5VDC并同时接所述驱动的肖特基二极管D8的负极,其第10脚位接所述驱动的三极管Q4的集电极并同时接所述肖特基二极管D8的正极,所述驱动的三极管Q4的基极接RelayCtrl端子;所述驱动的三极管Q4的发射极接地,其基极接所述电源管理模块11。所述第一、二大功率稳压二极管D1、D2为12V/50W的大功率稳压二极管,当输电线路负载电流较低时,第一、二大功率稳压二极管D1、D2都不导通,保证取电线圈获得的功率全部都可以输送给负载,当输电线路负载电流较高时所述第一、二大功率稳压二极管D1、D2分别在整流桥的正、负半波电压超过12V时导通,把取能线圈的输出电压峰值钳位在13V左右,从而保护后级电路不被高压击坏。瞬态抑制二极管D3始终把输入到DC/DC模块9的输入电压限制在15V以下,保证DC/DC模块9不被高压击坏。继电器U8作为取电线圈工作状态切换继电器兼保护继电器,当电源管理模块11检测到第一运算放大器U5A的输出突然增大(输电线路发生短路故障)时,电源管理模块11的第23脚位(RelayCtrl)输出低电平,继电器U8线圈失电,继电器的触点处于常闭状态,此时取电线圈副边短路且和后级断开,保护后级电路不被高压击坏。
如图2所示,所述的整流滤波电路8包括整流桥U1和相互并联的第一、二滤波电容E1、C2,其中,所述整流桥U1的第2脚位接所述过压保护及切换继电器模块7的继电器U8的第7脚位,其第3脚位接所述电压电流检测模块10的霍尔电流传感器U6的第3脚位;所述第一滤波电容E1的正极接所述整流桥U1的第1脚位,其负极接地。所述整流桥U1为耐压100V,额定电流为6A的整流桥,其负责把取电线圈输出的交流电压变成直流电压。所述第一电容E1为耐压68V容量为1000uF的电解电容,主要用来减少整流桥输出电压的纹波。所述第二滤波电容C2为0.1uF的高频退耦电容,主要滤出电源上面的高频尖峰。
如图3所示,所述的DC/DC模块9包括DC/DC芯片U2,第一、四、五、七、八、九、二电容C1、C4、C5、C7、C8、C9、E2,第四、五、六、七、八电阻R4、R5、R6、R7、R8以及第五、六二极管D5、D6,其中,所述DC/DC芯片U2第3、4脚位接VOUT端,其第8脚位经所述第四电阻R4接地,其第9脚位经所述第四电容C4接地,其第11脚位经所述第五电容C5接地,其第一脚位经所述第一电容C1接地,其第17、18、19脚位短接后经所述第六电容C6接至其第20脚位且同时接第五二极管D5的负极,其第15、16脚位短接后接至所述第五二极管D5的正极,其第12脚接+6VD;所述第五电阻R5和所述第八电容C8串联后分别接到所述DC/DC芯片U2的第6脚位和第7脚位;所述第七电阻R7跨接+6VD和所述DC/DC芯片U2的第12脚位之间;所述第八电阻R8跨接在所述DC/DC芯片U2的第12脚位和接地端之间;所述第七电容C7一端接所述DC/DC芯片U2的第17脚而另一端接所述第六电阻R6,所述第六电阻R6的另一端接地;第一电感L1一端接DC/DC芯片U2的第17脚;所述第二电容E2的正极接+6VD而负极接地;所述第九电容C9与所述第二电容E2并联。其工作原理为成熟技术,不做赘述。
如图2所示,所述的电压电流检测电路10包括原边电流测量电路,DC/DC输入电流测量电路和DC/DC输入电压测量电路,其中:所述原边电流测量电路包括罗氏电流互感器U4以及由第一运算放大器U5A、第十六电阻R16和第十三电容C13构成的积分电路,所述高压输电线路3从所述罗氏电流互感器U4的中心穿过,所述罗氏电流互感器U4的副边输出分别接所述第一运算放大器U5A的第2脚位和第3脚位,所述第十三电容C13与第十六电阻R16并联后跨接至所述第一运算放大器U5A的第1脚位和第2脚位之间,所述第一运算放大器U5A的第8脚位接+5V而第4脚位接地。所述的积分电路把罗氏电流互感器U4的副边输出调理成和输电线路负载电流成比例的且幅值在一定范围内的电压信号,供测量单片机U7自带AD转换器采样。
所述DC/DC输入电流测量电路包括霍尔电流互感器U6以及由第二运算放大器U5B、第十七电阻R17和第十四电容C14构成的积分式低频电流传感器测量电路,所述过压保护及切换继电器模块7的继电器U8和所述整流滤波模块8的整流桥U1之间的连线从所述霍尔电流互感器U6中心穿过,所述霍尔电流互感器U6副边输出分别接所述第二运算放大器U5B的第5脚位和第6脚位,所述第十四电容C14和第十七电阻R17并联后跨接至所述第二运算放大器U5B的第6脚位和第7脚位之间。所述的积分式低频电流传感器测量电路把取能线圈副边输出电流值转换成幅值电压信号,供测量单片机U7自带AD转换器采样。
所述DC/DC输入电压测量电路包括第二电阻R2、第三电阻R3以及第三电容C3,所述第二电阻R2跨接于VOUT端和VoltDet端之间,所述第三电阻R3和第三电容C3并联后跨接于VoltDet端和接地端之间。所述的第二电阻R2、第三电阻R3以及第三电容C3构成分压器把取能线圈副边的电压信号分压成可供单片机自带AD转换器采集的电压。
如图4所示,所述的电源管理模块11包括充电控制电路、输出功率控制电路,其中:
所述的充电控制电路包括第九、十电阻R9、R10、第二接口J2、场效应管Q1和三极管Q2;所述的场效应管Q1的第2脚位接+5V6、第1脚位接所述充电控制电路的三极管Q2的集电极,第3脚位接所述第二接口J2的第3、4脚位;所述第十电阻R10跨接在+5V6和所述的三极管Q2的集电极之间;所述第九电阻R9一端接Cap_ChgEN而另一端接所述三极管Q2的基极,所述三极管Q2的发射极接地;所述第二接口J2的第1、2脚位短接后接V_Cap+,第3、4脚短接后接地,外接所述法拉电容12。当所述三极管Q2基极为高电平时三极管Q2导通,所述三极管Q2的集电极为低电平时所述场效应管Q1导通,充电电路导通,开始充电,控制信号为PWM波形,通过调节每个周期的占空比来改变法拉电容的充电电流;
所述的输出功率控制电路包括第十一、十二、十八、十九电阻R11、R12、R18、R19、第十电容C10、第一接口J1和单片机U7;所述第十一电阻R11一端V_Cap+,另一脚接Cap_VoltMSR;所述第十二电阻R12和第十电容C10并联后一端接Cap_VoltMSR,另一端接地;所述单片机U7的第2脚接Cap_ChgEN,第3脚接地、第6脚接电源、第9脚接所述第一接口J1的第3脚位、第10脚接所述第一接口J1的第2脚位、第11脚接Cap_VoltMSR端、第12脚接PriCrrtDct端、第13脚接SecCrrtDct端、第14脚接VoltDet端,第23脚接RelayCtrl端;第一接口J1为所述单片机U7程序下载接口,其第一脚位接+3V、第四脚位接地。
取能线圈在工作状态时,所述单片机U7的23脚(RelayCtrl)输出高电平切换继电器U8吸合,单片机U7通过内置AD转换器实时测量PriCrrtDct、SecCrrtDct、VoltDet的值,然后根据电流互感器、电压分压器的比例关系得到输电线路负载电流I1,输入到DC/DC模块9的电流I2,输入到DC/DC模块9的电压U2,所述单片机U7计算在I1条件下,提供负载所耗功率时的磁化电流值,进一步计算出所需输入到DC/DC模块9的电流I2,然后通过调节充电电路中PWM波形的占空比,改变法拉电容充电电流的大小,进一步改变输入到DC/DC模块9的电流,从而使取电线圈的输出功率始终等于负载所需功率。此工作方式可有效的解决取电装置发热问题。当超级电容的电压达到5.4V时,所述单片机U7的23(RelayCtrl)脚输出低电平继电器释放,取能线圈副边短路,工作在轻载状态,亦无热量产生。当所述单片机U7检测到超级电容电压下降至4.5V时,所述单片机U7的23脚输出高电平切换继电器U8吸合,取能线圈又切换至正常工作状态。
如图4所示,所述的稳压输出电路13包括稳压芯片U3、第二电感L2、第三、四、十一、十二电容E3、E4、C11、C12、第十四、十五电阻R14、R15以及第七二极管D7,所述稳压芯片U3的第5脚位接V_Cap+端、第1脚位经所述第十三电阻R13和第十一电容C11接地、第3脚位悬空、第6、7脚位接地、第二2脚位经第十五电阻R15接地且经第十四电阻R14接+5VDC、第8脚位接所述第七二极管D7的正极,所述第二电感L2跨接在所述稳压芯片U3的第五、八脚位之间,所述第三电容E3跨接于V_Cap+端和接地端之间,所述第七二极管D7负极接+5VDC,所述第四、十二电容E4、C12跨接于+5VDC端和接地端之间。稳压输出电路13把超级电容的输出电压经变换后稳定的输出在+5V,其为现有技术不做赘述。
本实施例取电磁芯线圈1从高压输电线路3上感应出交流电压后,经整流滤波电路8把交流电压变成直流电压提供给DC/DC模块9,电源管理模块11实时监测高压输电线路3的电流,计算出在当前高压输电线路3电流的情况下,输入到DC/DC模块9最佳的电压、电流值,然后通过改变法拉电容12的充电电流,动态调整输入到DC/DC模块9最佳的电压、电流值,直至其输出功率等于系统所需功率,这样取电装置没有多余的热量产生。稳压输出模块13负责把法拉电容12的电压稳定在+5V输出。当法拉电容12充电完毕后,电源管理模块11切断过压保护及切换继电器7中的切换继电器,此时取电磁芯线圈1副边短路,工作在备用状态。当法拉电容12的电压低于阀值电压时,电源管理模块11吸合切断过压保护及切换继电器7中的切换继电器,此时取电磁芯线圈1工作在供电状态。
Claims (7)
1.一种基于功率控制法的高压输电线路CT取电装置,包括:
取电磁芯(2)、环绕于所述取电磁芯(2)的取电磁芯线圈(1)、穿设于所述取电磁芯(2)的高压输电线路(3),用以构成电流互感器而获取感应后的交流电压和交流电流;
整流滤波模块(8),用以将所述感应后的交流电压和交流电流转变成直流电压和直流电流;
稳压输出模块(13),用以输出稳定电压;
其特征在于,还包括:
过压保护及切换继电器模块(7),其连接所述取电磁芯线圈(1)和整流滤波模块(8),用以避免所述高压输电线路(3)发生短路或产生高感应电流和感应电压对后级电路的破坏;
DC/DC模块(9),其与所述整流滤波模块(8)相连,用以接收所述整流滤波模块(8)产生的固定直流电压和直流电流并将其转化为可变的直流电压和直流电流;以及
电源管理模块(11),其连接所述DC/DC模块(9)和稳压输出模块(13),用以实时检测所述高压输电线路(3)的感应电流并动态调整输入到所述DC/DC模块(9)的电流和电压使得输出功率等于系统所需功率。
2.根据权利要求1所述的基于功率控制法的高压输电线路CT取电装置,其特征在于:与取电磁芯(2)并排设置的是测量磁芯(5),高压输电线路(3)同时穿设于取电磁芯(2)和测量磁芯(5),环绕于所述测量磁芯(5)的测量磁芯线圈(4)以及连接所述测量磁芯线圈(4)与电源管理模块(11)的取样电路(6),用以辅助所述电源管理模块(11)对所述高压输电线路(3)的感应电流的实时检测。
3.根据权利要求1所述的基于功率控制法的高压输电线路CT取电装置,其特征在于:在整流滤波模块(8)和电源管理模块(11)之间设置电压电流检测模块(10),用以计算于所述高压输电线路(3)的当前电流下输入到所述DC/DC模块(9)的最佳电流和电压值。
4.根据权利要求1所述的基于功率控制法的高压输电线路CT取电装置,其特征在于:在电源管理模块(11)和稳压输出模块(13)之间设置法拉电容(12)。
5.根据权利要求1所述的基于功率控制法的高压输电线路CT取电装置,其特征在于:所述过压保护及切换继电器模块(7)包括第一、二大功率稳压二极管(D1、D2)、瞬态抑制管(D3)、 继电器(U8)及其驱动,所述继电器(U8)的驱动包括一电阻(R23)、一肖特基二极管(D8)以及一三极管(Q4),其中,所述第一大功率稳压二极管(D1)的正极接所述继电器(U8)的第7脚位,其负极接所述第一大功率稳压二极管(D2)的负极;所述第二大功率稳压二极管(D2)的正极接所述继电器(U8)的第4脚位;所述瞬态抑制管(D3)的负极接所述整流滤波模块(8),其正极接地;所述继电器(U8)的第3脚位和第8脚位接所述取电磁芯线圈(1),其第2脚位和第9脚位短接,其第1脚位经所述驱动的电阻(R23)接电源并同时接所述驱动的肖特基二极管(D8)的负极,其第10脚位接所述驱动的三极管(Q4)的集电极并同时接所述肖特基二极管(D8)的正极;所述驱动的三极管(Q4)的发射极接地,其基极接所述电源管理模块(11)。
6.根据权利要求1、3或者5所述的基于功率控制法的高压输电线路CT取电装置,其特征在于:所述整流滤波模块(8)包括整流桥(U1)和相互并联的第一、二滤波电容(E1、C2),其中,所述整流桥(U1)的第2脚位接所述过压保护及切换继电器模块(7)的继电器(U8)的第7脚位,其第3脚位接所述电压电流检测模块(10);所述第一滤波电容(E1)的正极接所述整流桥(U1)的第1脚位,其负极接地,该整流桥(U1)的第2脚位和第3脚位为交流输入脚,第1脚位和第4脚位为直流输出脚,其中第1脚位为正极,第4脚位为负极。
7.根据权利要求3所述的基于功率控制法的高压输电线路CT取电装置,其特征在于:所述电压电流检测模块(10)包括原边电流测量电路,DC/DC输入电流测量电路和DC/DC输入电压测量电路,其中:
所述原边电流测量电路包括罗氏电流互感器(U4)以及由第一运算放大器(U5A)、第十六电阻(R16)和第十三电容(C13)构成的积分电路,所述高压输电线路(3)从所述罗氏电流互感器(U4)的中心穿过,所述罗氏电流互感器(U4)的副边输出分别接所述第一运算放大器(U5A)的第2脚位和第3脚位,所述第十三电容(C13)与第十六电阻(R16)并联后跨接至所述第一运算放大器(U5A)的第1脚位和第2脚位之间,所述第一运算放大器(U5A)的第8脚位接电源而第4脚位接地;
所述DC/DC输入电流测量电路包括霍尔电流互感器(U6)以及由第二运算放大器(U5B)、第十七电阻(R17)和第十四电容(C14)构成的积分式低频电流传感器测量电路,所述过压保护及切换继电器模块(7)的继电器(U8)和所述整流滤波模块(8)的整流桥(U1)之间的连线从所述霍尔电流互感器(U6)中心穿过,所述霍尔电流互感器(U6)副边输出分别接所述第二运算放大器(U5B)的第5脚位和第6脚位,所述第十四电容(C14)和第十七电阻(R17)并联后跨接至所述第二运算放大器(U5B)的第6脚位和第7脚位之间;
所述DC/DC输入电压测量电路包括第二电阻(R2)、第三电阻(R3)以及第三电容(C3),所述第二电阻(R2)跨接于VOUT端和VoltDet端之间,所述第三电阻(R3)和第三电容(C3)并联后跨接于VoltDet端和接地端之间;
所述第一运算放大器(U5A)的第8脚位为电源正极,第4脚位为电源负极,第2脚位为反相输入端,第3脚位为同相输入端,第1脚位为输出端口;
所述第二运算放大器(U5B)的第6脚位为反相输入端,第5脚位为同相输入端,第7脚位为输出端口。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009103096274A CN101697430B (zh) | 2009-11-12 | 2009-11-12 | 基于功率控制法的高压输电线路ct取电装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009103096274A CN101697430B (zh) | 2009-11-12 | 2009-11-12 | 基于功率控制法的高压输电线路ct取电装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101697430A CN101697430A (zh) | 2010-04-21 |
CN101697430B true CN101697430B (zh) | 2011-09-28 |
Family
ID=42142516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2009103096274A Expired - Fee Related CN101697430B (zh) | 2009-11-12 | 2009-11-12 | 基于功率控制法的高压输电线路ct取电装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101697430B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102820711A (zh) * | 2012-08-10 | 2012-12-12 | 烟台市华能电器有限公司 | 10kV输电线路自动控制系统 |
Families Citing this family (58)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101834472A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-09-15 | 上海北京大学微电子研究院 | 接收端电源管理装置及无线供能系统 |
CN102340184B (zh) * | 2010-07-19 | 2013-12-25 | 上海资和通信科技有限公司 | 故障指示器感应取电处理装置 |
CN102081133A (zh) * | 2010-12-08 | 2011-06-01 | 天津市翔晟远电力设备实业有限公司 | 一种用于高压线路检测的智能互感器及高压线路检测设备 |
CN102095924A (zh) * | 2010-12-08 | 2011-06-15 | 天津市翔晟远电力设备实业有限公司 | 一种用于高压线路取电和测量的检测装置 |
CN102279336A (zh) * | 2011-04-11 | 2011-12-14 | 湖北合众兆明光电技术有限公司 | 无源电力线路故障指示器及其信息远传系统 |
CN102170178B (zh) * | 2011-04-27 | 2013-05-29 | 成都厚明科技有限公司 | 一种高压输电线路电流耦合取电装置 |
CN102136766A (zh) * | 2011-05-09 | 2011-07-27 | 浙江图维电力科技有限公司 | 一种电缆感应稳压电源装置 |
CN102222984B (zh) * | 2011-06-09 | 2012-08-22 | 山东鲁亿通智能电气股份有限公司 | 智能开关柜在线监测感应取电装置 |
CN102842967B (zh) * | 2011-06-22 | 2014-12-17 | 曾奕 | 输电线路自取电装置 |
CN102570855B (zh) * | 2011-10-27 | 2013-11-06 | 江苏省电力公司连云港供电公司 | 从高压侧感应取电的电源装置 |
CN102565567A (zh) * | 2011-10-28 | 2012-07-11 | 江苏省电力公司连云港供电公司 | 输电线路动态增容在线监测装置 |
CN102564493B (zh) * | 2011-10-28 | 2015-02-04 | 国家电网公司 | 一种架空输电线路舞动在线监测系统 |
CN102437626A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-05-02 | 中国科学院自动化研究所 | 一种非接触感应充电装置 |
CN103378637A (zh) * | 2012-04-13 | 2013-10-30 | 常熟皇朝信息科技有限公司 | 一种互感自取电电源装置 |
CN102798756B (zh) * | 2012-06-27 | 2016-02-24 | 华立科技股份有限公司 | 一种智能电表的电源电路及三相智能电表 |
CN102790434B (zh) * | 2012-07-27 | 2014-09-03 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 一种电流互感器自取能电路 |
CN103117587B (zh) * | 2013-03-11 | 2016-06-08 | 江苏方天电力技术有限公司 | 一种适用于环网柜的超级电容型电源装置 |
CN104052162A (zh) * | 2013-03-14 | 2014-09-17 | 王铮 | 一种实时故障检测的智能自取电装置 |
CN103326476A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-09-25 | 烟台市华能电器有限公司 | 用于高压输电线路自动控制系统的特功互感器 |
CN103427488A (zh) * | 2013-07-24 | 2013-12-04 | 河南省电力公司信阳供电公司 | 箱式变压器监控系统 |
CN103457224B (zh) * | 2013-09-06 | 2016-01-20 | 国家电网公司 | 一种基于阻抗调整的输电线路感应电压抑制装置 |
CN103856086B (zh) * | 2014-02-28 | 2017-11-07 | 浙江图维科技股份有限公司 | 一种电流互感器取电控制方法及系统 |
CN103926447B (zh) * | 2014-04-15 | 2017-08-04 | 深圳市新芯矽创电子科技有限公司 | 一种信号取得电路及其开关电源 |
CN104112582A (zh) * | 2014-07-21 | 2014-10-22 | 上海交通大学 | 高能量密度感应取电电源磁芯的设计方法 |
CN104112583A (zh) * | 2014-07-21 | 2014-10-22 | 上海载物能源科技有限公司 | 一种高能量密度感应取电电源磁芯的设计方法 |
CN104135758A (zh) * | 2014-08-01 | 2014-11-05 | 科立讯通信股份有限公司 | Dmr终端降低电路功耗的方法及实现电路 |
CN105371944B (zh) * | 2014-08-21 | 2019-03-01 | 上海电缆研究所有限公司 | 基于角度法的导线微风振动在线监测装置及监测方法 |
CN104158307B (zh) * | 2014-08-22 | 2016-03-23 | 重庆大学 | 用于超高压四分裂导线输电线路融冰装置的在线取能系统 |
CN104198034A (zh) * | 2014-09-15 | 2014-12-10 | 上海电缆研究所 | 基于角度法的架空输电线路微风振动测量装置 |
CN106033886B (zh) * | 2015-03-13 | 2019-04-19 | 上海交通大学 | 取电线圈最大功率输出电路及其设计方法 |
CN105137151A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-12-09 | 张涵青 | 一种新型的智能配网电力信号传感器 |
CN105553119A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-05-04 | 中国农业大学 | 电流感应取电装置及方法 |
CN106483367A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-03-08 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种侵入波电流电压一体化监测装置 |
CN106451326B (zh) * | 2016-11-15 | 2018-09-21 | 烟台市华能电器有限公司 | 一种10kV配电线路CT供电控制系统 |
CN106451813B (zh) * | 2016-12-07 | 2024-02-09 | 南京万形电气有限公司 | 一种基于spwm退磁的输电线路取电装置及取电方法 |
CN106774573B (zh) * | 2016-12-09 | 2018-01-12 | 杭州鸣扬科技有限公司 | 电子式断路器电流源恒压控制系统及方法 |
CN106646132A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-10 | 云南电网有限责任公司玉溪供电局 | 主动注入信号法单相接地故障定位后端故障指示器及其定位方法 |
CN107171603B (zh) * | 2017-05-18 | 2020-01-10 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种小型直流电动机电流检测系统 |
CN107196390B (zh) * | 2017-06-14 | 2023-04-18 | 桂林电子科技大学 | 一种无线充电装置及方法 |
CN107276198B (zh) * | 2017-06-28 | 2023-06-20 | 北京盈拓润达电气科技有限公司 | 电源取电装置 |
CN107589349B (zh) * | 2017-10-24 | 2019-11-08 | 国家电网公司 | 高压感应取电系统 |
CN108962573B (zh) * | 2018-05-24 | 2023-05-26 | 国网福建省电力有限公司泉州供电公司 | 一种带电状态下可更换的低压电流互感器及其带电更换方法 |
CN109586594A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-04-05 | 安徽凯川电力保护设备有限公司 | 一种无线测温装置的电源转换电路 |
CN109660018A (zh) * | 2019-02-25 | 2019-04-19 | 国网山西省电力公司吕梁供电公司 | 一种基于罗氏线圈的输电线路感应取电装置 |
CN109936192A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-06-25 | 深圳市赛飞奇光子技术有限公司 | 一种给电气火灾监控探测器供电的电路结构 |
CN109901023A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-06-18 | 国网上海市电力公司 | 配电网线路柱上故障暂态数据采集终端、系统及方法 |
CN110297120B (zh) * | 2019-07-16 | 2024-04-02 | 亿创智联(浙江)电子科技有限公司 | 磁感应式无线电能传输系统的原边线圈电流测量电路 |
CN110729772A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-01-24 | 青岛科汇电气有限公司 | 一种电子式电流互感器智能取电电源及取电控制方法 |
CN111211584A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-05-29 | 安徽国锦电力工程有限公司 | 一种电力输变电工程的用电设备功率智能分配系统 |
CN111426865B (zh) * | 2020-04-03 | 2022-05-17 | 珠海市联电科技有限公司 | 一种用于电力线路的pt智能阻断装置及方法 |
CN111474399B (zh) * | 2020-05-19 | 2022-07-08 | 深圳淇诺科技有限公司 | 一种高压侧大电流精密取样转换电路 |
CN111707889A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-25 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 负荷监测设备及其控制方法、负荷监测系统 |
CN113848399A (zh) * | 2020-06-28 | 2021-12-28 | 广东威特真空电子制造有限公司 | 微波炉及磁控管检测装置 |
CN112067882B (zh) * | 2020-09-29 | 2021-10-01 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局 | 地线融冰自动接线装置远程操作保护的带电检测装置 |
CN112858765B (zh) * | 2020-12-29 | 2022-07-19 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于罗氏线圈的电容器组汇流母排电流测量电路 |
CN113036937B (zh) * | 2021-03-01 | 2024-05-10 | 合肥合美电子技术有限公司 | 一种电流感应取电电源 |
CN112986745B (zh) * | 2021-04-30 | 2022-08-26 | 国网安徽省电力有限公司马鞍山供电公司 | 一种采样与电源取能一体的负荷监测装置及其控制方法 |
CN114944631A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-08-26 | 国网山东省电力公司泰安供电公司 | 一种架空线用高空警示系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2704150Y (zh) * | 2003-12-09 | 2005-06-08 | 武汉大学 | 高压线路感应取能装置 |
CN1655421A (zh) * | 2004-12-10 | 2005-08-17 | 武汉大学 | 用于架空高压输电导线的感应取电装置 |
CN201167024Y (zh) * | 2008-03-12 | 2008-12-17 | 山东大学 | 高压输电线路巡检机器人自取电装置 |
CN201185355Y (zh) * | 2008-04-24 | 2009-01-21 | 武汉大学 | 高压线路感应取电装置 |
-
2009
- 2009-11-12 CN CN2009103096274A patent/CN101697430B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2704150Y (zh) * | 2003-12-09 | 2005-06-08 | 武汉大学 | 高压线路感应取能装置 |
CN1655421A (zh) * | 2004-12-10 | 2005-08-17 | 武汉大学 | 用于架空高压输电导线的感应取电装置 |
CN201167024Y (zh) * | 2008-03-12 | 2008-12-17 | 山东大学 | 高压输电线路巡检机器人自取电装置 |
CN201185355Y (zh) * | 2008-04-24 | 2009-01-21 | 武汉大学 | 高压线路感应取电装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP特开2005-94862A 2005.04.07 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102820711A (zh) * | 2012-08-10 | 2012-12-12 | 烟台市华能电器有限公司 | 10kV输电线路自动控制系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101697430A (zh) | 2010-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101697430B (zh) | 基于功率控制法的高压输电线路ct取电装置 | |
CN203339816U (zh) | 一种感应取电的电源管理系统 | |
CN202206195U (zh) | 电力电缆接地环流监测装置电源 | |
CN112886718B (zh) | 一种谐振补偿式电流互感器感应取电系统 | |
CN202150743U (zh) | 高压输电线路故障监测的耦合取能电源系统 | |
CN205304271U (zh) | 一种基于变压器的阻抗特性的交流线路场能采集装置 | |
CN105245020A (zh) | 3g无线网络视频监控装置供电电源 | |
CN102684322B (zh) | 一种基于高压电力线取电的能量采集稳压电源电路 | |
CN1738148A (zh) | 电池充电器 | |
CN107749672A (zh) | 用于能量转换的收集系统 | |
CN2833988Y (zh) | 电池充电器 | |
CN209079692U (zh) | 数显充电控制电路 | |
CN205509665U (zh) | 3g无线网络视频监控装置供电电源 | |
CN103475074B (zh) | 空载低损耗电池充电电路 | |
CN103997199A (zh) | 一种带故障检测功能的有源功率因数校正电路 | |
CN203734382U (zh) | 一种高压ct自供电硬件平台 | |
CN2511033Y (zh) | 电脑控制在线式不间断电源装置 | |
CN209516941U (zh) | 一种船载电源转换装置 | |
CN203481901U (zh) | 空载低损耗电池充电电路 | |
CN109638981A (zh) | 天线式感应取电装置 | |
CN207573068U (zh) | 一种回路电阻测试仪供电装置 | |
CN203312774U (zh) | 开关电源输出短路和欠压保护电路 | |
CN208867878U (zh) | 一种基于bq77910控制器新能源汽车的电池管理系统 | |
CN202009259U (zh) | 智能开关电源快速充电器 | |
CN206060234U (zh) | 一种高压导线取能系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110928 Termination date: 20201112 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |