CN105759200A - 一种有载分接开关工作状态在线监测及预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有载分接开关工作状态在线监测及预警方法，包括如下步骤：1，实时采集有载分接开关过渡触头支路元件的电压和电流参数；2，根据采集到的电压和电流参数，计算出以下参数：过渡电阻、过渡时间、过渡波形、三相同期性、接触电阻、动作程序；3，判断设备所处状态，并通过有载分接开关本体利用通讯模块与外界通讯，实现实时监测有载分接开关工作是否正常，以便及时发出报警并进行停机检修处理，建立预警机制。本发明，实现了OLTC工作状态在线监测，获得OLTC的实时设备参数，判断OLTC工作是否异常，以便做停机检修处理，防止事故发生，降低财产损失；同时，通过对历史数据进行分析计算，建立事故前的预警机制，提前退出运行状态。

Description

一种有载分接开关工作状态在线监测及预警方法

技术领域

本发明涉及电力装置技术领域，具体说是一种有载分接开关工作状态在线监测及预警方法。

背景技术

随着新能源发电技术的大量涌入，电网电压的波动日趋频繁，需要有效、及时地调整电压变化，以符合配网用户的需求。有载分接开关(OLTC)成为调节电压、平衡电能进出的主要电力设备。有载分接开关在工作过程中处于不间断供电状态，能够保证用电负载在不停电的前提下，获得希望的电能质量。

大量OLTC的投入使用，在改善电能质量的同时，由于机械结构的老化、失效等原因，对电力系统的安全运行造成一定的隐患。轻则触发继电保护装置动作，甩掉负荷；重则烧毁电力变压器，造成巨大损失。因此，通过研究OLTC的工作过程，分析各个工作环节，统计多发的故障原因及现象，设计有针对性的工作状态在线监测装置，对保护电力财产，提高用电的可靠性具有重要意义。

通常，对电力设备的维护与检修主要以定期下线测试为主，不利于满足负荷对不间断用电的需求，在线监测系统在实际电力行业中应用较少，仍处于研究试验阶段，不能用于实际的生产中。相关的文献表明，工作状态在线监测从实际工程应用上，还有一定难度。

归纳OLTC常见的故障主要有：滑档、切换开关不工作、切换开关与选择器动作失调、切换波形异常、密封渗油、电动机构异常等。

从目前已有的发明专利来看，针对OLTC的主要有以下几种检测系统：

1.非电气参数检测

(1)振动、噪声信号检测

通过采集OLTC工作过程中的振动状态量，获取设备状态信息。《[201310346646.0]变压器有载分接开关机械状态的在线监测方法》，创新在于利用得到的振动信号，对其进行数学相空间重构。通过计算各个簇中心与第一个簇中心的绝对距离和相对误差，判断运行状态的优良。但由于绝缘油液的流动性，会对振动信号有一定的削弱，导致从变压器外壁获得失真的振动信号，降低了数据的有效性。

(2)机械转矩信号检测

通过采集OLTC工作过程中各个机械部件的应力、转速、驱动电流等信号变化。《[200910183544.5]一种有载分接开关传动部分故障诊断系统及其诊断方法》，创新在于利用转矩传感器间接的测量传动机构的转速变化情况，可以有效地检测设备外围传动机构的异常。但对于设备内部切换开关的物理特性不能获取。一旦发生过渡电阻故障，则无法查证。

(3)热源信号检测

通过采集OLTC切换开关切换过程中聚集在触头上的热量，间接反映触头金属的损耗程度。《[200910034700.1]有载分接开关触头过热故障诊断的方法及装置》，创新在于利用安装在切换开关枪机上方的光纤光栅温度传感器，对触头的温度进行检测，可反映出触头在切换过程中的磨损程度。但由于变压器油液具有流动性，会加速触头局部温度的扩散，不利于有效地温度测量和判断。

2.电气参数检测

(1)电流信号检测

通过采集OLTC内部电流信号，判断工作状态是否出现异常。《[201310116681.3]有载分接开关电流在线监测一体化系统》，创新在于利用双重CT装置，对OLTC分接选择器引线电流进行采集，判断设备工作状态。但是CT使用量较大，成本较高，安装空间有局限，且需要对OLTC本体进行一定的改动，不经济。

(2)综合信号的检测

通过采集电压和电流，计算得到元件参数，判断设备是否处于正常状态。《[201420185812.3]变压器有载分接开关特性交流测试装置》，创新在于利用传感器模块、采集模块等电路对工作参数进行测量。但只能工作在离线状态下，无法在线实时测量。

目前，对OLTC进行检测及试验的仪器主要采用工作参数综合测试仪，该测试仪可以对OLTC进行离线模式下测试，内容包括：过渡时间、过渡波形、过渡电阻、三相同期性、动作程序、分离角、变压器直流电阻和接触电阻(一般单个接触电阻不超过500微欧)等指标。该测试仪可以用于在定期检修时，对OLTC进行故障检测，做到及时地维护与保养，以降低故障发生的几率。唯一缺点是不能实时测量，对OLTC的工作状态不能实时获取，属于被动式测量装置。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种有载分接开关工作状态在线监测及预警方法，实现了OLTC工作状态在线监测，获得OLTC的实时设备参数，判断OLTC工作是否异常，以便做停机检修处理，防止事故发生，降低财产损失；同时，通过对历史数据进行分析计算，建立事故前的预警机制，提前退出运行状态。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种有载分接开关工作状态在线监测及预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，实时采集有载分接开关过渡触头支路元件的电压和电流参数；

步骤2，根据采集到的电压和电流参数，计算出以下参数：过渡电阻、过渡时间、过渡波形、三相同期性、接触电阻、动作程序；

步骤3，判断设备所处状态，并通过有载分接开关本体利用通讯模块与外界通讯，实现实时监测有载分接开关工作是否正常，以便及时发出报警并进行停机检修处理，建立预警机制。

在上述技术方案的基础上，所述有载分接开关为分体式(组合式)有载分接开关，或为一体式(复合式)有载分接开关。

在上述技术方案的基础上，对有载分接开关过渡触头支路元件的电压参数的采集，通过1:1和700:1两路差分采样电路实现。

在上述技术方案的基础上，对有载分接开关过渡触头支路元件的电流参数的采集，通过测量串入过渡触头支路的分流器电压计算得到。

在上述技术方案的基础上，所述判断设备所处状态，通过对比三相之间过渡触头支路电压和电流变化趋势以及过渡电阻的变化来判断设备是否异常。

在上述技术方案的基础上，所述有载分接开关本体利用通讯模块与外界通讯，外部通过接收模块和上位机显示存储模块，以光纤或者电力载波通讯方式，建立有载分接开关内部与外部的信息数据通道。

在上述技术方案的基础上，当为分体式(组合式)有载分接开关时，电源电路采用跨接两过渡触头支路取电方式。

在上述技术方案的基础上，当为一体式(复合式)有载分接开关时，所述有载分接开关包括：

与变压器抽头连接的第一、第二、第三静触头1、2、3；

动触头A、动触头B、动触头C，其中动触头B为直通触头，动触头A和动触头C为过渡触头；

过渡电阻R_a和过渡电阻R_b；

取电动触头D，位于与动触头B所连接的第二静触头2相邻的第三静触头3上；

稳态下，取电模块跨接在第二静触头2和第三静触头3之间，获得级绕组电压，对该电压进行整流、调理后，可用于差分采样电路的电源供给。

在上述技术方案的基础上，当为一体式(复合式)有载分接开关时，所述有载分接开关包括：

与变压器抽头连接的第一、第二、第三静触头1、2、3；

动触头A、动触头B、动触头C，其中动触头B为直通触头，动触头A和动触头C为过渡触头；

过渡电阻R_a和过渡电阻R_b；

直接将取电模块连接在两个过渡触头支路之间。

在上述技术方案的基础上，通过切换开关的横向滑动切换动作，间歇性地给取电模块施加级绕组电压；

通过取电模块内部变压器给电容充电，为差分采样电路提供电能；

取电模块内部同时配备有纽扣电池，为差分采样电路提供后备电源，确保工作的可靠性。

本发明所述的有载分接开关工作状态在线监测及预警方法，通过差分采样电路对电气参数的实时采集、处理与判断，实现了有载分接开关工作状态的在线监测，能够及时检测出设备所处的运行状态，建立预警机制，若有载分接开关发生问题，可报警通知上位机，并进行数据存储和事后分析。保证了设备的正常工作，防止了因过渡电阻损坏，而造成重大事故。性能稳定，工作可靠。

具有以下有益效果：

1.能够在线实时监测切换过程中的过渡电阻、过渡时间、过渡波形、三相同期性、接触电阻、动作程序等参数；能够实时反映设备运行状态，避免事故的发生和财产的损失；

2.通过实时采集过渡触头支路元件端电压，判断OLTC的工作状态；

3.利用光纤通讯或电力载波通讯手段实现OLTC的内部状态信息与外界的交互；

4.设计专门的电源取电方式，为监测电路提供可靠电源；

5.通过采集较少的电量信号，挖掘最多的设备工作信息，提高效率；

6.对于异常信号的检测，立即进入预警机制；

7.对历史数据的统计与分析，可以优化设备的使用及维修计划；

8.无需购置额外的参数测试仪等设备，节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

本发明有如下附图：

图1分体式(组合式)有载分接开关取电模块安装拓扑结构图，

图2.a一体式(复合式)有载分接开关取电模块安装拓扑结构图方案一，

图2.b一体式(复合式)有载分接开关取电模块安装拓扑结构图方案二，

图3一体式(复合式)有载分接开关一次完整的切换过程图：以图2.a为例详细说明，

图4.a有载分接开关在线监测实施方案结构原理图：外部通过接收模块和上位机显示存储模块，采用光纤通讯方式，

图4.b有载分接开关在线监测实施方案结构原理图：采用电力载波通讯方式，

图5取电模块内部原理图，

图6差分采样电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

一种有载分接开关工作状态在线监测及预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，实时采集有载分接开关过渡触头支路元件的电压和电流参数；

步骤2，根据采集到的电压和电流参数，计算出以下参数：过渡电阻、过渡时间、过渡波形、三相同期性、接触电阻、动作程序；

步骤2中涉及的各个参数的具体计算方式均为现有公知技术，不再详述；

步骤3，判断设备所处状态，并通过有载分接开关本体利用通讯模块与外界通讯，实现实时监测有载分接开关工作是否正常，以便及时发出报警并进行停机检修处理，建立预警机制。

在上述技术方案的基础上，所述有载分接开关为分体式(组合式)有载分接开关，或为一体式(复合式)有载分接开关。

所述分体式(组合式)有载分接开关、一体式(复合式)有载分接开关具体可为传统机械式、真空开关式、机电混合式或全电子式。

在上述技术方案的基础上，对有载分接开关过渡触头支路元件的电压参数的采集，通过1:1和700:1两路差分采样电路实现。差分采样电路主要采集过渡触头支路元件两端电压、电源电路中电容器端部电压以及级绕组电压。根据OLTC拓扑结构的不同，差分采样电路具体的安装位置会有差别。主要以不影响切换开关动作、占据空间最少、电磁干扰最小，接线方便等要求为标准。

在上述技术方案的基础上，对有载分接开关过渡触头支路元件的电流参数的采集，通过测量串入过渡触头支路的分流器电压计算得到。为了节约安装空间和成本，降低电路的复杂程度，利用在过渡触头支路中串接分流器元件，可以计算得到支路的电流参数。进而，可以计算得到过渡电阻的阻值。通过记录每次工作过程中过渡电阻的阻值，可以监测其物理特性的变化，以及由于接线损坏等原因，造成的设备异常情况。

另外，通过对三相过渡电阻端电压的实时采集，可以定位切换开关的动作程序、过渡波形以及三相同期性等参数。利用高精度的差分采样电路和幅值比较电路，也可以获得接触电阻的阻值范围。

在上述技术方案的基础上，所述判断设备所处状态，通过对比三相之间过渡触头支路电压和电流变化趋势以及过渡电阻的变化来判断设备是否异常。

在上述技术方案的基础上，所述有载分接开关本体利用通讯模块与外界通讯，外部通过接收模块和上位机显示存储模块，以光纤或者电力载波通讯方式，建立有载分接开关内部与外部的信息数据通道。

差分采样电路和通讯模块设于有载分接开关设备内部，接收模块和上位机显示存储模块设于设备外部，内外侧之间通过光纤或者电力载波技术进行通讯。由差分采样电路得到的电压信号等参数直接显示在上位机上，对于异常数据的出现，会发出警告信号，在确保完成本次切换任务的同时，以示终止下一次切换操作。通过对历史数据的保存，可以对比一段时期内设备状态的变化趋势，为预警机制提供数据来源。

如图1所示，为分体式(组合式)有载分接开关拓扑结构图：电源电路采用跨接两过渡触头支路取电方式(即：直接在分接选择器相邻奇数和偶数抽头间获取级绕组电压，经整形后供给工作电路使用)，按照固有的切换时序，过渡电阻R_a和R_b两端会出现规律的电压分布。切换过程信息见表1。

表1分体式(组合式)有载分接开关切换过程信息表

表1中，对于桥接过渡期间，当选择器向升压方向切换时，两过渡电阻压降公式取“-”号，相反，当选择器向降压方向切换时，两过渡电阻压降公式取“+”号。

--过渡电阻R_a端电压；

--过渡电阻R_b端电压；

U_A--直通接触电阻电压；

U_B--直通接触电阻电压；

E₂--分接头2位置系统电压；

E₃--分接头3位置系统电压；

E_2-3--2、3分接头间级电压；

U_Load--负载电压；

I_Load--负载电流。

本方案中，通过分接选择器相邻奇数和偶数抽头间获取级绕组电压，作为差分采样电路的供电电源。通过整流电路、滤波电路后，引入开关电源模块，为工作电路提供24V直流电压。电源电路要设置一定的储能单元，一般可选用电容器元件。差分采样电路可对电容两端电压进行实时监测，防止因电容器烧毁或者电源电路故障而导致的监测失败。

如图2.a所示，为一体式(复合式)有载分接开关拓扑结构图：设置取电动触头拓扑结构，所述有载分接开关包括：

与变压器抽头连接的第一、第二、第三静触头1、2、3；

动触头A、动触头B、动触头C，其中动触头B为直通触头，动触头A和动触头C为过渡触头；

过渡电阻R_a和过渡电阻R_b；

取电动触头D，位于与动触头B(直通触头B)所连接的第二静触头2相邻的第三静触头3上。

稳态下，取电模块跨接在第二静触头2和第三静触头3之间，获得级绕组电压，对该电压进行整流、调理后，可用于差分采样电路的电源供给。取电模块内部原理图如图5所示。本方案中，采用直接取电方式，添加取电动触头。稳态工作下，直通触头和取电动触头加载级绕组电压，经整形电路后给差分采样电路供电。

本方案需增加一个取电动触头，即在正常情况下，通过直通触头和取电动触头获得级绕组电压，将该电压经过整流变换后，作为差分采样电路的供电电源。同时，配备的储能电容，保证在切换时刻不会断电。

如图2.b所示，为一体式(复合式)有载分接开关拓扑结构图：利用跨接两过渡触头支路取电拓扑结构，与图2.a方案的不同之处仅在于，去掉了取电动触头D和连接线，直接将取电模块连接在两个过渡触头支路之间。本方案中，采用“即取、即存、即用”的方式，利用两个过渡触头跨接在级绕组瞬间取得的电压，通过变压器输出对电容充电获得。

本方案为利用现有的过渡触头支路，在其间接入小功率变压器，变压器的二次侧接入一定容值的电容器。在切换过程中，两个过渡触头间承受的级绕组电压会在变压器二次侧输出一定大小的电压值，期间，电容会被充入一定的电能。依靠此电能足以维持切换瞬间电压信号的采集。在电源电路设计时，要考虑首次工作，电容器没有电能的情况，需要在差分采样电路安装一枚纽扣电池，用以提供初始电能。

通过切换开关的横向滑动切换动作，间歇性地给取电模块施加级绕组电压。通过取电模块内部变压器给电容充电，为差分采样电路提供电能。取电模块内部同时配备有纽扣电池，为差分采样电路提供后备电源，确保工作的可靠性。由切换方向由右至左可知，过渡电阻R_a和R_b两端会出现规律的电压分布。切换过程信息见表2。

表2一体式(复合式)有载分接开关切换过程信息表

表2中，对于桥接过渡期间，当选择器向升压方向切换时，两过渡电阻压降公式取“-”号，相反，当选择器向降压方向切换时，两过渡电阻压降公式取“+”号。

--过渡电阻R_a端电压；

--过渡电阻R_b端电压；

U_B--直通接触电阻电压；

E_2-3--2、3分接头间级电压；

U_Load--负载电压；

I_Load--负载电流。

从表1和表2中的数据可以看出，在一个切换过程中，U_Ra和U_Rb维持的时间在一定区间内是基本固定的，可以由此推算出过渡时间、过渡波形、动作程序等信息。

当有载分接开关出现拒动、切换失败或者跳档等机械故障时，会在两个电压的参数上有所体现，可作为判断设备工作是否异常的指标。

同时，对比分析A、B、C三相六个电压参数，可以获得三相同期性的信息。

如图3所示，为一体式(复合式)有载分接开关一次完整的切换过程图：以图2.a为例详细说明，分体式(组合式)拓扑结构与一体式(复合式)拓扑结构实施过程类似，不同之处仅在于取电模块可直接固定安装于相邻奇数和偶数抽头之间，可获取稳定的级绕组电压。

图3中显示切换开关由右侧至左侧切换。共计7个阶段。下面简要予以描述：

(1)常态下，动触头B、动触头C同时与第二静触头2连接，负载电流从动触头B导通；

(2)切换指令下达，驱动电机旋转，动触头B向左侧滑动离开第二静触头2，负载电流转移至动触头C上；

(3)动触头A与第一静触头1连接，在动触头A、动触头C之间形成级绕组短路环流；

(4)动触头C与第二静触头2分离，负载电流通过动触头A导通；

(5)动触头A和动触头C同时连接第一静触头1，负载电流同时流过动触头A和动触头C，各均摊一半的负载电流；

(6)动触头A离开第一静触头1，负载电流通过动触头C导通；

(7)动触头B连接第一静触头1，负载电流通过动触头B导通。

以一体式(复合式)拓扑结构为例说明，如图4.a所示，为有载分接开关在线监测结构原理图：外部通过接收模块和上位机显示存储模块，采用光纤通讯方式，

在动触头A所在的过渡触头支路上，在过渡电阻R_a上串接用于检测过渡电阻电流的分流器R_ai，

在动触头C所在的过渡触头支路上，在过渡电阻R_b上串接用于检测过渡电阻电流的分流器R_bi，

通过采集分流器R_ai和分流器R_bi的电压，得到两个过渡触头支路的电流值，

进而，通过对过渡电阻电压和电流的求解得到过渡电阻的阻值；

每次切换过程中，记录过渡电阻R_a和R_b的阻值大小，以监测过渡电阻的异常状态，记录级绕组和过渡电阻电压，进而推算电流、过渡电阻、过渡时间等信息，以获知事故的发生；

分流器R_ai和分流器R_bi采集的数据，通过差分采样电路进行差分采样，通过运算放大器按照700:1的放大比例，分别获取级绕组电压和过渡电阻端电压，后经信号调理电路将信号调理为0-3V区间的电压信号，再进入微控单元逻辑计算输出，经光纤通讯传送至设备外部的上位机，以便进行监测。

差分采样电路如图6所示。所述差分采样电路包括用于采集过渡触头支路元件电压的电路、用于处理电量信号的幅值比较电路和调理电路、用于逻辑计算的微控芯片电路和用于供给电能的电源电路。差分采样电路测量所述过渡触头支路元件端部电压、电源电路中电容器端部电压以及级绕组电压。通过幅值比较和信号调理后，送入微控芯片电路，进行逻辑计算与处理。

所述微控芯片电路包括复杂可编程逻辑器件和外围接口电路，确保设备可靠运行。

利用光纤通讯建立设备内外联系，需设计光电转换电路。

如图4.b所示，为有载分接开关在线监测结构原理图：采用电力载波通讯方式，与图4.a所示方案的区别在于：

经过微控单元逻辑处理后，电压采集信号通过电力载波方式，经过扩频调制模块、发射滤波模块，耦合模块，将信号耦合到OLTC引出线上，通过高压线路传送至设备外侧，由设备外部的接收模块还原参数信息，并发送至上位机显示存储模块。

利用电力载波技术，通过设备内外部的调制解调电路，将待传输的数据信息耦合到电力线路上进行传输，需设计载波电路。

上述方案中，分流器选用型号为STF250A-600A，运算放大器选用型号为MCP6001T-E/OT，比较电路选用型号为LM139AD，信号调理电路选用型号为OP07，微控单元选用DSP与CPLD，型号分别为DSPIC33FJ128MC706-I/PT和EPM7128AETI100-7。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种有载分接开关工作状态在线监测及预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，实时采集有载分接开关过渡触头支路元件的电压和电流参数；

步骤2，根据采集到的电压和电流参数，计算出以下参数：过渡电阻、过渡时间、过渡波形、三相同期性、接触电阻、动作程序；

步骤3，判断设备所处状态，并通过有载分接开关本体利用通讯模块与外界通讯，实现实时监测有载分接开关工作是否正常，以便及时发出报警并进行停机检修处理，建立预警机制。

2.如权利要求1所述的有载分接开关工作状态在线监测及预警方法，其特征在于：所述有载分接开关为分体式(组合式)有载分接开关，或为一体式(复合式)有载分接开关。

3.如权利要求1所述的有载分接开关工作状态在线监测及预警方法，其特征在于：对有载分接开关过渡触头支路元件的电压参数的采集，通过1:1和700:1两路差分采样电路实现。

4.如权利要求1所述的有载分接开关工作状态在线监测及预警方法，其特征在于：对有载分接开关过渡触头支路元件的电流参数的采集，通过测量串入过渡触头支路的分流器电压计算得到。

5.如权利要求1所述的有载分接开关工作状态在线监测及预警方法，其特征在于：所述判断设备所处状态，通过对比三相之间过渡触头支路电压和电流变化趋势以及过渡电阻的变化来判断设备是否异常。

6.如权利要求1所述的有载分接开关工作状态在线监测及预警方法，其特征在于：所述有载分接开关本体利用通讯模块与外界通讯，外部通过接收模块和上位机显示存储模块，以光纤或者电力载波通讯方式，建立有载分接开关内部与外部的信息数据通道。

7.如权利要求2所述的有载分接开关工作状态在线监测及预警方法，其特征在于：当为分体式(组合式)有载分接开关时，电源电路采用跨接两过渡触头支路取电方式。

8.如权利要求2所述的有载分接开关工作状态在线监测及预警方法，其特征在于：当为一体式(复合式)有载分接开关时，所述有载分接开关包括：

与变压器抽头连接的第一、第二、第三静触头(1、2、3)；

动触头A、动触头B、动触头C，其中动触头B为直通触头，动触头A和动触头C为过渡触头；

过渡电阻R_a和过渡电阻R_b；

取电动触头D，位于与动触头B所连接的第二静触头(2)相邻的第三静触头(3)上；

稳态下，取电模块跨接在第二静触头(2)和第三静触头(3)之间，获得级绕组电压，对该电压进行整流、调理后，可用于差分采样电路的电源供给。

9.如权利要求2所述的有载分接开关工作状态在线监测及预警方法，其特征在于：当为一体式(复合式)有载分接开关时，所述有载分接开关包括：

与变压器抽头连接的第一、第二、第三静触头(1、2、3)；

动触头A、动触头B、动触头C，其中动触头B为直通触头，动触头A和动触头C为过渡触头；

过渡电阻R_a和过渡电阻R_b；

直接将取电模块连接在两个过渡触头支路之间。

10.如权利要求8或9所述的有载分接开关工作状态在线监测及预警方法，其特征在于：通过切换开关的横向滑动切换动作，间歇性地给取电模块施加级绕组电压；

通过取电模块内部变压器给电容充电，为差分采样电路提供电能；

取电模块内部同时配备有纽扣电池，为差分采样电路提供后备电源，确保工作的可靠性。