CN102904464A - 一种配电网终端无源取电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于配电网技术，其公开了一种配电网终端无源取电系统，包括电流互感器、整流模块、倍压式电力变换模块、控制模块。本发明采用整流后在倍压电力变换的方式进行取电，确保了一次线路电流较低时仍能够可靠取电，达到一次电流低于6A时，仍可输出至少0.5W以上的功率，不需设置后备电池，免去了后备电池的维护工作；控制模块通过电流采集回路采集一次电流信号，并进而控制倍压式电力变换模块的变换过程，使得一次电流较大时倍压式电力变换模块也能够输出合适的功率供配电网终端使用，基本达到不需散热的目标。
Description
技术领域
本发明属于配电网技术，具体涉及一种配电网终端无源取电系统。
背景技术
现有配电网终端特别是柱上终端，因安装在户外，不可能采用普通市电的供电方式，因此电源获取基本上可分为如下2种方式：一种为采用电压互感器即TV取电方式；另一种为使用一次取电TA作为主电源取电方式。
TV取电方式利用户外电压互感器设备直接把10KV线路电压转变为220V或110V等级的交流电压供配电网终端使用。户外电压互感器价格昂贵、安装维护工作量大、受环境湿度和温度因素影影响大，易老化损坏，故障率较高。
TA取电方式辐以一次性电池等其它后备电源作为主电源的补充，一次取电TA输出功率极为微弱，在一次TA取电不足时由后备电池供电，仅在一些功能简易、功耗极低的小型终端设备（如配电线路故障指示器）上使用；也有取电功率较大的方案，配置可重复充电电池作为后备电源，且需配置体积较大的散热器。其主要缺点是：输出功率极低，一次性后备电池电能耗尽后则终端设备需整体更换且无法监测电能耗尽时刻，不能应用于具备二遥或具备配电线路故障保护功能的终端设备。当采用取电输出功率较大的方案时，在一次线路电流低于18A时，基本无法取电，且在线路电流超过300A时，输出功率可达30W以上，需要体积较大的散热器散热才能可靠工作，因此导致配电网终端体积也较大。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种取电可靠、免电池维护、解决散热问题的配电网终端无源取电系统。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种配电网终端无源取电系统，包括：连接到电力线上的电流互感器；整流模块，整流模块的输入端与电流互感器的输出端连接；倍压式电力变换模块，倍压式电力变换模块的输入端与整流模块的输出端连接；控制模块，所述控制模块的供电端与倍压式电力变换模块的输出端连接，控制模块向倍压式电力变换模块输出控制信号控制其变换，控制模块通过电流采集回路向电流互感器采集电流信号。
优选的是，所述电流互感器的数量为两个，两个电流互感器分别连接到三相电力线的其中两相电力线上。
优选的是，两电流互感器根据取电电流的大小自动切换与整流模块的连接，使得整流模块的输入端始终与取电电流较大的电流互感器连接。
本发明的有益效果是：本发明采用整流后在倍压电力变换的方式进行取电，确保了一次线路电流较低时仍能够可靠取电，达到一次电流低于6A时，仍可输出至少0.5W以上的功率，不需设置后备电池，免去了后备电池的维护工作；控制模块通过电流采集回路采集一次电流信号，并进而控制倍压式电力变换模块的变换过程，使得一次电流较大时倍压式电力变换模块也能够输出合适的功率供配电网终端使用，基本达到不需散热的目标。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式进行进一步的说明：
图1为本发明的系统组成框图。
具体实施方式
参照图1，本发明的一种配电网终端无源取电系统，包括电流互感器1、整流模块2、倍压式电力变换模块3、控制模块4、电流采集回路5等。本发明的系统内不需要设置后备电池，能够可靠地为二遥或具备配电线路故障保护功能的终端设备供电。
电流互感器1连接到电力线上，用于在电力线上无源取电。整流模块2的输入端与电流互感器1的输出端连接，用于将电流互感器1上所生成的交流电变换成直流电。
倍压式电力变换模块3的输入端与整流模块2的输出端连接，用于将整流模块2变换后的直流电再进行DCDC变换，生成所需的功率输出，所谓倍压式即在其包含的电力变换电路内设置有一倍压电路部分，使得所输出的直流电压大小能够倍式增加，确保输入较低时也能够得到所需的电压供给，在一次线路电流较低时（小于6A时）仍能可靠取电。在实际应用时，此倍压式电力变换模块3可以设置为可以设置有用于输出不同电压大小的输出端，供配电网终端的不同部分使用。
控制模块4的供电端与倍压式电力变换模块3的输出端连接，控制模块4向倍压式电力变换模块3输出控制信号控制其变换，控制模块4通过电流采集回路5向电流互感器1采集电流信号，即控制模块4是在倍压式电力变换模块3的供电下工作的，控制模块4根据所采集的电流信号控制倍压式电力变换模块3的电力变换过程，使得其输出功率控制在满足终端工作需要的范围内，一般地，控制模块4通过改变向倍压式电力变换模块3内所包含的开关管输出的PWM控制信号，便可以改变其功率输出。这种功率控制方法解决了在100*50*60（mm3）体积内使用600/5一次CT情况下线路一次电流为300A以上至600A时的热量控制问题，基本不需要散热器。
为了进一步保证取电的可靠性，电流互感器1的数量设置为两个，两个电流互感器1分别连接到三相电力线的其中两相电力线（如Ia和Ic）上。进一步，两电流互感器1根据取电电流的大小自动切换与整流模块2的连接，使得整流模块2的输入端始终与取电电流较大的电流互感器1连接。这种2相电流合成的取电方式可以基本确保本取电系统能够持续可靠地取电，从而保证配电网终端的正常工作。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，只要其以基本相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种配电网终端无源取电系统，其特征在于包括：
连接到电力线上的电流互感器（1）；
整流模块（2），整流模块（2）的输入端与电流互感器（1）的输出端连接；
倍压式电力变换模块（3），倍压式电力变换模块（3）的输入端与整流模块（2）的输出端连接；
控制模块（4），所述控制模块（4）的供电端与倍压式电力变换模块（3）的输出端连接，控制模块（4）向倍压式电力变换模块（3）输出控制信号控制其变换，控制模块（4）通过电流采集回路（5）向电流互感器（1）采集电流信号。
2.根据权利要求1所述的一种配电网终端无源取电系统，其特征在于所述电流互感器（1）的数量为两个，两个电流互感器（1）分别连接到三相电力线的其中两相电力线上。
3.根据权利要求2所述的一种配电网终端无源取电系统，其特征在于两电流互感器（1）根据取电电流的大小自动切换与整流模块（2）的连接，使得整流模块（2）的输入端始终与取电电流较大的电流互感器（1）连接。
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| CN201210360219.3A CN102904464B (zh) | 2012-09-25 | 2012-09-25 | 一种配电网终端无源取电系统 |
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| CN102904464A true CN102904464A (zh) | 2013-01-30 |
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Family
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Country Status (1)
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2012
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