CN112366833B - 一种利用架空地线感应电流的供电装置及其供电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用架空地线感应电流的供电装置及供电方法。所述装置和方法通过采用小型电流互感器与变压器串并连接形成电流源为储能单元提供充电电流输入，并根据电流控制单元的信号来控制电流输入单元是否旁路转移输入电流,从而实现输出功率的调整，所述供电装置和方法相比传统电流互感器供电方式，采用多个小型电流互感器及变压器的串并连接方法，实现在感应电流较小时保证电源具有充足输出功率。同时，多个电流互感器及变压器实现了取能电源装置的模块化和小型化结构，减轻了现场使用时安装重量和体积，便于电力杆塔现场安装和维护。

Description

一种利用架空地线感应电流的供电装置及其供电方法
技术领域
本发明涉及电力输电线路杆塔上监测装置的供电领域,并且更具体地，涉及一种利用架空地线感应电流的供电装置及其供电方法。
背景技术
为加快电力物联网和智能电网的建设，应对输电线路和杆塔抵御自然灾害造成的损失。大量在线监测设备被投入电力系统中。目前，常见的取能方式有：基于输电导线电流的电流互感器取能法，光伏电池板取能法，专用低压市电供电通道法。光伏电池板取能法的取能功率受环境影响大。基于输电导线电流的电流互感器取能法只能为高压侧负载供电。专用低压市电供电通道辐射半径有限，难以满足长距离输电线路需求。因此，寻找一种可靠的地电位侧取能方案具有现实工程意义。
根据静电场理论可知，导线电荷不在接地的地线中形成纵向的电流与电势。分析磁场理论可知，工频导线电流通过磁耦合在大地杆塔架空地线组成的回路中激发感应电动势。若架空地线通过杆塔逐塔接地，则大地杆塔架空地线回路导通产生流过架空地线的电流。利用电流互感器传输从架空地线中流过的电流为在线监测设备供电，可实现在架空输电线路地电位侧为监测设备供电的目的，这也是很多论文及参考文献的提到的方法，其中，如何在小电流获取较高的功率，是急需解决的问题之一。
ZL201210097460.1提供一种在串补平台布置的互感器供电电源。该电源将线路侧电源的输电线路作为供电电源，线路电流不受电流互感器及其后续电路的影响，可视为电流源。在5％-120％额定电流下(输电线路的额定电流在2000A-5000A之间)，采用1个电流互感器皆可获得所需功率，但该方法所涉及电流互感器变比较大，设备庞大，无法适用于架空地线感应电流的供电电源。
发明内容
为了解决现有技术中利用架空地线感应电流为输电线路低压侧负载提供电源的装置过于庞大的技术问题，本发明提供一种利用架空地线感应电流的供电装置，所述供电装置包括：
N个电流输入单元，其输出端分别与电流控制单元和储能单元连接，用于为储能单元提供充电电流输入，并根据电流控制单元的指令控制是否旁路转移输入电流；
电流控制单元，其一端与分压单元连接，另一端与电流输入单元连接，用于根据分压单元传输的信号控制电流输入单元的电流是否充电-；
储能单元，其与电流输入单元连接，用于储存或者释放电能，并将电能传输至直流变换单元；
分压单元，其与储能单元并联连接，用于测量储能单元两端的电压，并进行分压后输出至电流控制单元；
直流变换单元，其与储能单元连接，用于将交流电转换为直流电后输出至供电负载。
进一步地，所述电流输入单元包括两个穿心式电流互感器，一个变压器，一个固态交流开关和一个整流模块，其中，穿心式电流互感器安装在杆塔上，架空地线单匝穿过穿心式电流互感器中心，所述穿心式互感器的电流输出端按照同名端并联后，与变压器输入端连接，所述变压器的输出端与固态交流开关并联后，与整流模块输入端连接，所述整流模块输出端与储能单元并联连接，所述固态交流开关与电流控制单元连接。
进一步地，每个穿心式电流互感器的电流输入端并联一个保护模块，所述保护模块包括至少一个空气放电管和一个非线性避雷器。
进一步地，所述穿心式电流互感器的铁芯由切割的两个半环形铁芯组成，绕组分别均等绕制在两个半环形铁芯上。
进一步地，所述分压单元包括两个电阻，其串联后与储能单元并联连接，所述分压单元低压臂的输出端与电流控制单元连接。
进一步地，所述电流控制单元包括N个滞回比较器，N个稳压输入电路和N个开关管，其中，所述N个滞回比较器的负极性输入端与分压单元的输出端连接，所述N个滞回比较器的正极性输入端分别与N个稳压输入电路连接，所述N个滞回比较器的输出端分别与N个开关管连接，所述N个开关管分别与N个固态交流开关连接，所述第i个稳压输入电路的电压值为Ui，其计算公式为：
Ui＝U1+(i-1)×ΔU
式中，2≤i≤N,N为自然数。
进一步地，所述N的取值不大于10。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种利用架空地线感应电流的供电方法，所述供电方法包括：
分压单元测量储能单元两端的电压，并进行分压后输出至电流控制单元的滞回比较器；
N个电流控制单元的滞回比较器分别根据其正极性输入端和负极性输入端电平确定其输出，当其输出为高电平时，其连接的固态交流开关处于关断状态，电流输入单元为储能单元供电；当其输出为低电平时，其连接的固态交流开关处于导通状态，电流输入单元停止为储能单元供电；
储能单元将交流电传输至直流变换单元；
直流变换单元将交流电转换为直流电后输出至供电负载。
进一步地，所述N个电流控制单元的滞回比较器分别根据其正极性输入端和负极性输入端电平确定其输出，当其输出为高电平时，其连接的固态交流开关处于关断状态，电流输入单元为储能单元供电；当其输出为低电平时，其连接的固态交流开关处于导通状态，电流输入单元停止为储能单元供电包括：
当Ux≤U1时，N个滞回比较器的输出均为高电平，全部固态交流开关处于关断状态，架空地线中感应电流通过N个电流输入单元同时为储能单元供电，其中，Ux为分压单元输出至滞回比较器的电压信号；
当Ui<Ux≤Ui+1时，Uk小于等于Ux的滞回比较器的输出为低水平，其连接的固态交流开关处于导通状态，所述固态交流开关连接的变压器的输出端处于短路状态，Uk大于Ux的滞回比较器的输出为高水平，其连接的固态交流开关处于关断状态，架空地线中电流通过固态交流开关处于关断状态的电流输入单元为储能单元供电，其中，1≤i≤N-1，1≤k≤i；
当Ux>UN时，N个滞回比较器的输出均为低水平，全部固态交流开关处于导通状态，所述固态交流开关连接的变压器的输出端处于短路状态，N个电流输入单元均停止对储能单元进行充电。
进一步地，所述N的取值不大于10。
本发明技术方案提供的利用架空地线感应电流的供电装置及供电方法通过采用小型电流互感器与变压器串并连接形成电流源为储能单元提供充电电流输入，并根据电流控制单元的指令来控制输入单元是否旁路转换输入电流，从而实现输出功率的调整，所述供电装置和方法相比传统电流互感器供电方式，采用多个小型电流互感器及变压器的串并连接方法，实现在感应电流较小时保证电源具有充足输出功率。同时，多个电流互感器及变压器实现了取能电源装置的模块化和小型化结构，减轻了现场使用时安装重量和体积，便于电力杆塔现场安装和维护。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明优选实施方式的利用架空地线感应电流的供电装置的结构示意图；
图2为根据本发明优选实施方式的电流输入单元电路图；
图3为根据本发明优选实施方式的穿心式电流互感器安装在杆塔架空地线上的示意图；
图4为根据本发明优选实施方式的电流控制单元的电路图；
图5为根据本发明优选实施方式的利用架空地线感应电流的供电方法的流程示意图；
图6为根据本发明优选实施方式的一个利用架空地线感应电流的供电装置的电路图；
图7为根据本发明优选实施方式的一个利用架空地线感应电流的供电装置进行供电时储能电容器的波形图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明优选实施方式的利用架空地线感应电流的供电装置的结构示意图。如图1所示，本优选实施方式所述的利用架空地线感应电流的供电装置100包括：
N个电流输入单元101，其输出端分别与电流控制单元102和储能单元103连接，用于为储能单元103提供充电电流输入，并根据电流控制单元102的指令，控制是否旁路转移输入电流。
电流控制单元102，其一端与分压单元104连接，另一端与电流输入单元101连接，用于根据分压单元104传输的信号控制电流输入单元101的电流是否充电。
储能单元103，其与电流输入单元101连接，用于储存或者释放电能，并将电能传输至直流变换单元105。所述储能单元优选储能电容器。
分压单元104，其与储能单元103并联连接，用于测量储能单元103两端的电压，并进行分压后输出至电流控制单元102。
直流变换单元105，其与储能单元103连接，用于将交流电转换为直流电后输出至供电负载。所述直流变换单元可选线性稳压模块，也可使用开关模块来实现直流电压的稳定输出。
图2为根据本发明优选实施方式的电流输入单元电路图。如图2所示，一个电流输入单元101包括两个穿心式电流互感器111，一个变压器112，一个固态交流开关113和一个整流模块114，所述穿心式互感器111的电流输出端按照同名端并联后，与变压器112输入端连接，所述变压器112的输出端与固态交流开关113并联后，与整流模块输入端114连接，所述整流模块输出端114与储能单元102并联连接，所述固态交流开关113与电流控制单元102连接。所述匹配变压器为性能和参数相同的模块。将电流互感器与变压器进行串并联，形成小型化、模块化的电流输入单元，减轻了现场使用时的安装重量和体积，便于电力杆塔现场安装和维护。同时，通过多个模块化的电流输入单元与装置其他电路的连接，又实现了在架空输电线路感应电流较小时，也能保证电源瞪大有充足的输出功率。
图3为根据本发明优选实施方式的穿心式电流互感器安装在杆塔架空地线上的示意图。如图3所示，当一个架空接地地线上安装两个电流输入单元101时，架空地线单匝穿过2个电流输入单元的4个穿心式电流互感器CT1、CT2、CT3、CT4几何中心，作为电流输入端。其中，每个穿心式电流互感器均为一个独立模块，每个铁芯由经切割的两个半环形铁芯组成，绕组分别均等绕制在两个半环形铁芯上。
优选地，每个穿心式电流互感器111的电流输入端并联一个保护模块，所述保护模块包括至少一个空气放电管和一个非线性避雷器。根据不同保护需求，保护电压在400至600V之间。
优选地，所述分压单元104包括两个电阻，其串联后与储能单元103并联连接，所述分压单元104低压臂的输出端与电流控制单元102连接。分压单元的分压比根据储能单元的容量，以及电流控制单元中接入的稳压输入电路的电压值确定。
图4为根据本发明优选实施方式的电流控制单元的电路图。如图4所示，当一个供电装置中包括N个电流输入单元101时，对应地，电流控制单元102包括N个滞回比较器121，N个稳压输入电路122和N个开关管123，其中，所述N个滞回比较器121的负极性输入端与分压单元104的输出端连接，所述N个滞回比较器121的正极性输入端分别与N个稳压输入电路122连接，所述N个滞回比较器121的输出端分别与N个开关管123连接，所述N个开关管123的发射极分别与N个固态交流开关113连接，用于控制固定交流开关的导通。所述稳压输入电路可以由稳压管或者稳压芯片提供。所述第i个稳压输入电路的电压值为Ui，其计算公式为：
Ui＝U1+(i-1)×ΔU
式中，2≤i≤N,N为自然数。
采用相差ΔU的多个稳态输入电路，能够使电流控制单元根据分压单元的信号进行控制，使电流输入电流进行旁路转移输入电流更为平缓，从而使对储能单元的充电较为平缓，使储能单元使用更安全，延长了储能单元的使用寿命。
优选地，所述N的取值不大于10。
图5为根据本发明优选实施方式的利用架空地线感应电流的供电方法的流程示意图。如图5所示，本优选实施方式所述的利用架空地线感应电流的供电方法500从步骤501开始。
在步骤501，分压单元测量储能单元两端的电压，并进行分压后输出至电流控制单元的滞回比较器；
在步骤502，N个电流控制单元的滞回比较器分别根据其正极性输入端和负极性输入端电平确定其输出，当其输出为高电平时，其连接的固态交流开关处于关断状态，电流输入单元为储能单元供电；当其输出为低电平时，其连接的固态交流开关处于导通状态，电流输入单元停止为储能单元供电；
在步骤503，储能单元将交流电传输至直流变换单元；
在步骤504，直流变换单元将交流电转换为直流电后输出至供电负载。
优选地，所述N个电流控制单元的滞回比较器分别根据其正极性输入端和负极性输入端电平确定其输出，当其输出为高电平时，其连接的固态交流开关处于关断状态，电流输入单元为储能单元供电；当其输出为低电平时，其连接的固态交流开关处于导通状态，电流输入单元停止为储能单元供电包括：
当Ux≤U1时，N个滞回比较器的输出均为高电平，全部固态交流开关处于关断状态，架空地线中感应电流通过N个电流输入单元同时为储能单元供电，其中，Ux为分压单元输出至滞回比较器的电压信号；
当Ui<Ux≤Ui+1时，Ux小于等于Ux的滞回比较器的输出为低水平，其连接的固态交流开关处于导通状态，所述固态交流开关连接的变压器的输出端处于短路状态，Uk大于Ux的滞回比较器的输出为高水平，其连接的固态交流开关处于关断状态，架空地线中电流通过固态交流开关处于关断状态的电流输入单元为储能单元供电，其中，1≤i≤k-1，1≤k≤i；
当Ux>UN时，N个滞回比较器的输出均为低水平，全部固态交流开关处于导通状态，所述固态交流开关连接的变压器的输出端处于短路状态，N个电流输入单元均停止对储能单元进行充电。
优选地，所述N的取值不大于10。图6为根据本发明优选实施方式的一个利用架空地线感应电流的供电装置的电路图。如图5所示，本优选实施方式所述的供电装置的电路图中共有2个电流输入单元，1个电流控制单元，1个储能单元，1个分压单元，1个直流变换单元，其中一个电流输入单元包括穿心式电流互感器CT1、CT2、匹配变压器T1、固态交流开关K1和整流模块DCR1，另一个电流输入单元包括穿心式电流互感器CT3、CT4、匹配变压器T2、固态交流开关K2和整流模块DCR2，并且每个穿心式电流互感器的电流输出端还并联了一个保护模块OVP。所述穿心式电流互感器CT1、CT2、CT3、CT4安装在杆塔上，架空地线穿过穿心式电流互感器CT1、CT2、CT3、CT4几何中心，作为电流输入端。所述每个穿心式电流互感器均为一个独立模块，匝数在300至600之间。每个铁芯由经切割的两个半环形铁芯组成，外径在120至160mm，内径在80mm至100mm范围内，厚度为25至40mm。绕组分别均等绕制在两个半环形铁芯上。所述穿心式电流互感器CT1、CT2的电流输出端，按照同名端并联后，与匹配变压器T1输入端相连接；穿心式电流互感器CT3、CT4的电流输出端，按照同名端并联后，与匹配变压器T2输入端相连接。所述匹配变压器T1、T2变比为10～12:1。
所述匹配变压器T1输出端与固态交流开关模块K1并联后，再与整流模块DCR1输入端连接；所述匹配变压器T2输出端与固态开关模块K2并联后，再与整流模块DCR2输入端连接。储能单元为储能电容器C1，其分别与整流模块DCR1与DCR2输出端并联连接，再接入直流变换模块DCM。直流变换模块DCM输出直流端﹢12V和V0直接与供电负载相连接。所述电阻R1、R2串联构成分压单元，再与储能电容器C1并联。分压单元的分压比为10：1。电流控制单元包括2个滞回比较器IC1和IC2，2个开关管Q1和Q2，1个2.4V稳压输入电路和1个3V稳压输入电路，其中，滞回比较器I C1和IC2的负极性输入端均与分压单元的A1端连接。滞回比较器IC1的正极性输入端与3V稳压输入电路连接，3V稳压输入电路可由3V稳压管或者稳压芯片提供。滞回比较器IC1的输出端驱动开关管Q1。开关管Q1的发射极与固态交流开关K1控制端口相连接，用于控制固态交流开关K1导通。所述的滞回比较器IC2的正极性输入端与2.4V稳压输入电路，2.4V稳压输入电路可由2.4V稳压管或者稳压芯片提供。滞回比较器IC2的输出端驱动开关管Q2。开关管Q2的发射极与固态交流开关K2控制端口相连接，用于控制固态交流开关K2导通。
图7为根据本发明优选实施方式的一个利用架空地线感应电流的供电装置进行供电时储能电容器的波形图。如图7所示，当图6所示的分压单元测量储能单元两端的电压并进行分压，输出至电流控制单元的滞回比较器后：
①当0至t1时刻，储能电容器电容C1的电压低于24V时，分压器的A1端输入至滞回比较器IC1和IC2的电压均小于2.4V，IC1和IC2均输出为高电平。固态交流开关K1和K2处于关断状态。此时，架空地线中感应电流通过CT1～CT4四个电流互感器同时为储能电容器C1供电。即使感应电流较小时，本发明也能够获得较多能量，保证监测装置等负载设备的供电。
②当t1至t2时刻，储能电容器电容C1的电压高于24V时，分压器的A1端输入至滞回比较器IC1和IC2的电压高于2.4V。IC2输出为低电平，I C1输出为仍高电平。固态交流开关K1处于关断状态，K2处于导通状态。匹配变压器T2输出端处于短路状态。此时，架空地线中电流通过CT1、CT2两个电流互感器同时为储能电容器C1供电。此时，充电较为平缓，可防止电流过大时，对电容产生过冲。
③当t2至t3时刻，储能电容器电容C1的电压高于30V时，分压器的A1端输入至滞回比较器IC1和IC2的电压高于3V。IC1和IC2均输出为低电平。固态交流开关K1和K2处于导通状态。匹配变压器T1和T2输出端均处于短路状态。此时，架空地线中电流通过CT1～CT4四个电流互感器均停止对储能电容器C1充电。此时，仅通过储能电容器C1放电，维持对负载供电。储能电容器电压快速下降，直至下一个充电周期的开始。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种利用架空地线感应电流的供电装置，其特征在于，所述供电装置包括：
N个电流输入单元，其输出端分别与电流控制单元和储能单元连接，用于为储能单元提供充电电流输入，并根据电流控制单元的指令控制是否旁路转移输入电流，其中，所述电流输入单元包括两个穿心式电流互感器，一个变压器，一个固态交流开关和一个整流模块，其中，穿心式电流互感器安装在杆塔上，架空地线单匝穿过穿心式电流互感器中心，所述穿心式电流互感器的电流输出端按照同名端并联后，与变压器输入端连接，所述变压器的输出端与固态交流开关并联后，与整流模块输入端连接，所述整流模块输出端与储能单元并联连接，所述固态交流开关与电流控制单元连接；
电流控制单元，其一端与分压单元连接，另一端与电流输入单元连接，用于根据分压单元传输的信号控制电流输入单元的电流是否充电；
储能单元，其与电流输入单元连接，用于储存或者释放电能，并将电能传输至直流变换单元；
分压单元，其与储能单元并联连接，用于测量储能单元两端的电压，并进行分压后输出至电流控制单元；
直流变换单元，其与储能单元连接，用于将交流电转换为直流电后输出至供电负载。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个穿心式电流互感器的电流输入端并联一个保护模块，所述保护模块包括至少一个空气放电管和一个非线性避雷器。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述穿心式电流互感器的铁芯由切割的两个半环形铁芯组成，绕组分别均等绕制在两个半环形铁芯上。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分压单元包括两个电阻，其串联后与储能单元并联连接，所述分压单元低压臂的输出端与电流控制单元连接。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电流控制单元包括N个滞回比较器，N个稳压输入电路和N个开关管，其中，所述N个滞回比较器的负极性输入端与分压单元的输出端连接，所述N个滞回比较器的正极性输入端分别与N个稳压输入电路连接，所述N个滞回比较器的输出端分别与N个开关管连接，所述N个开关管分别与N个固态交流开关连接，所述第i个稳压输入电路的电压值为Ui，其计算公式为：
Ui＝U1+(i-1)×ΔU
式中，2≤i≤N,N为自然数。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述N的取值不大于10。
7.一种利用架空地线感应电流的供电方法，其特征在于，所述供电方法包括：
分压单元测量储能单元两端的电压，并进行分压后输出至电流控制单元的滞回比较器；
N个电流控制单元的滞回比较器分别根据其正极性输入端和负极性输入端电平确定其输出，当其输出为高电平时，其连接的固态交流开关处于关断状态，电流输入单元为储能单元供电；当其输出为低电平时，其连接的固态交流开关处于导通状态，电流输入单元停止为储能单元供电，包括：
当Ux≤U1时，N个滞回比较器的输出均为高电平，全部固态交流开关处于关断状态，架空地线中感应电流通过N个电流输入单元同时为储能单元供电，其中，Ux为分压单元输出至滞回比较器的电压信号；
当Ui<Ux≤Ui+1时，Uk小于等于Ux的滞回比较器的输出为低水平，其连接的固态交流开关处于导通状态，所述固态交流开关连接的变压器的输出端处于短路状态，Uk大于Ux的滞回比较器的输出为高水平，其连接的固态交流开关处于关断状态，架空地线中电流通过固态交流开关处于关断状态的电流输入单元为储能单元供电，其中，1≤i≤N-1，1≤k≤i；
当Ux>UN时，N个滞回比较器的输出均为低水平，全部固态交流开关处于导通状态，所述固态交流开关连接的变压器的输出端处于短路状态，N个电流输入单元均停止对储能单元进行充电；
储能单元将交流电传输至直流变换单元；
直流变换单元将交流电转换为直流电后输出至供电负载。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述N的取值不大于10。
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