CN112865333A - 基于可变绕组比的高压取电装置及方法 - Google Patents

基于可变绕组比的高压取电装置及方法 Download PDF

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CN112865333A CN202110196293.5A CN202110196293A CN112865333A CN 112865333 A CN112865333 A CN 112865333A CN 202110196293 A CN202110196293 A CN 202110196293A CN 112865333 A CN112865333 A CN 112865333A
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Abstract

本申请涉及一种基于可变绕组比的高压取电装置及方法，所述高压取电装置包括：电流互感器和控制器；电流互感器包括多级线圈，各级线圈通过开关与控制器连接；电流互感器，用于从高压输电线路获取到电能以向负载供电；控制器，用于通过开关控制电流互感器中线圈的级数，以调整负载两端的电压。本申请实施例提供的技术方案可以提高高压取电的可靠性并提高智能监控设备运行的稳定性。

Description

基于可变绕组比的高压取电装置及方法
技术领域
本申请涉及高压设备技术领域，特别是涉及一种基于可变绕组比的高压取电装置及方法。
背景技术
为了能更好的实时监测并管理电网的运行情况，通常需要在高压输电线路端架设各种智能监控设备，但由于高压输电线路具有固有的高电压等级特性，低压侧的电力供应方式无法满足高压输电线路端智能监控设备的用电需求。
为了实现对高压输电线路端智能监控设备的供电，目前，通常采用基于电流互感器的高压取电技术，通过电流互感器从高压输电线获取到电能，再将该电能转化为稳定的电压源为智能监控设备供电。
然而，现有的基于电流互感器的高压取电技术，在高压输电线的电流过大或过小时，取电的可靠性均比较低，从而使得智能监控设备难以稳定运行。
发明内容
基于此，本申请实施例提供了一种基于可变绕组比的高压取电装置、方法及存储介质，可以提高高压取电的可靠性并提高智能监控设备运行的稳定性。
第一方面，提供了一种基于可变绕组比的高压取电装置，该基于可变绕组比的高压取电装置包括：
电流互感器和控制器；电流互感器包括多级线圈，各级线圈通过开关与控制器连接；电流互感器，用于从高压输电线路获取到电能以向负载供电；控制器，用于通过开关控制电流互感器中线圈的级数，以调整负载两端的电压。
在其中一个实施例中，电流互感器中的每级线圈均连接一个开关；控制器，用于通过开关控制电流互感器中线圈的级数来调整负载两端的电压。
在其中一个实施例中，基于可变绕组比的高压取电装置还包括采集模块，采集模块用于采集电压信号和/或电流信号；控制器，用于根据电压信号和/或电流信号，通过开关控制电流互感器中线圈的级数来调整负载两端的电压。
在其中一个实施例中，基于可变绕组比的高压取电装置还包括模数转换器；模数转换器分别与采集模块和控制器连接；模数转换器，用于将电压信号和/或电流信号转换为数字信号。
在其中一个实施例中，采集模块包括电压传感器，电压传感器分别与负载和控制器连接；电压传感器，用于采集负载两端的电压信号。
在其中一个实施例中，采集模块包括电流传感器，电流传感器与高压输电线路连接；电流传感器，用于采集高压输电线路的电流信号。
在其中一个实施例中，控制器，用于将采集到的负载两端的电压与预设的电压阈值比较，若采集到的负载两端的电压大于预设的电压阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制上一级数的线圈开关闭合；若采集到的负载两端的电压小于预设的电压阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制下一级数的线圈开关闭合。
在其中一个实施例中，控制器，用于将采集到的高压输电线路电流与预设的电流阈值比较，若采集到的高压输电线路电流大于预设的电流阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制上一级数的线圈开关闭合；若采集到的高压输电线路电流小于预设的电流阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制下一级数的线圈开关闭合。
在其中一个实施例中，基于可变绕组比的高压取电装置还包括整流模块和稳压模块，整流模块分别与电流互感器和稳压模块连接；稳压模块还与负载连接；整流模块，用于对电流互感器的输出电流进行整流；稳压模块，用于稳定负载两端的电压。
第二方面，提供了一种基于可变绕组比的高压取电方法，该方法应用于如第一方面的基于可变绕组比的高压取电装置，该方法包括：
获取电压信号和/或电流信号；根据获取到的述电压信号和/或电流信号控制电流互感器中线圈的级数，以调整负载两端的电压。
在其中一个实施例中，根据获取到的述电压信号和/或电流信号控制电流互感器中线圈的级数，以调整负载两端的电压，包括：
若负载两端的电压大于预设的电压阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制上一级数的线圈开关闭合；若负载两端的电压小于预设的电压阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制下一级数的线圈开关闭合；或，若高压输电线路电流大于预设的电流阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制上一级数的线圈开关闭合；若高压输电线路电流小于预设的电流阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制下一级数的线圈开关闭合。
第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第二方面任一实施例中的方法步骤。
上述基于可变绕组比的高压取电装置、方法及存储介质，该基于可变绕组比的高压取电装置包括：电流互感器和控制器；电流互感器包括多级线圈，各级线圈通过开关与控制器连接；电流互感器，用于从高压输电线路获取到电能以向负载供电；控制器，用于通过开关控制电流互感器中线圈的级数，以调整负载两端的电压。在本申请实施例提供的技术方案中，由于控制器可以控制开关的快速切换以控制电流互感器中线圈的级数，改变电流互感器中绕组线圈的匝数，从而改变电流互感器获取到的电能，从而可以及时调整负载两端的电压，使得在高压输电线的电流过大或过小时，能够稳定负载两端的电压，从而提高了高压取电的可靠性并提高智能监控设备运行的稳定性。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种基于可变绕组比的高压取电装置的框图；
图2为本申请实施例提供的一种基于可变绕组比的高压取电装置的框图；
图3为本申请实施例提供的一种基于可变绕组比的高压取电装置的框图；
图4为本申请实施例提供的一种基于可变绕组比的高压取电装置的框图；
图5为本申请实施例提供的一种基于可变绕组比的高压取电装置的框图；
图6为本申请实施例提供的一种基于可变绕组比的高压取电装置的框图；
图7为本申请实施例提供的一种基于可变绕组比的高压取电装置的框图；
图8为本申请实施例提供的一种基于可变绕组比的高压取电装置的电路结构图；
图9为本申请实施例提供的一种基于可变绕组比的高压取电方法的流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
随着电力系统的发展以及输电线路的复杂化，高压输电线路的监控设备应用不断深入，但由于高压输电线路固有的高电压等级特性以及对电绝缘的要求较高，传统低压侧电力供应方式不能满足高压电气设备的用电需求。因此，高压取电技术得到快速发展，其中基于电流互感器的传统CT取电方式应用最为广泛。
但是在高压输电线路电流广泛变化的范围下，该方案在具体实施中具有明显的局限性，例如，在输电线路电流较低时，电流互感器所得到的电能不足以驱动监控设备，在这种情况下，需要在电流互感器中产生较大的磁化电感，这会使得磁芯的质量和尺寸增加，并且还需要增加次级绕组的匝数；当随着输电线电流的不断增大，电流互感器取得的大电流会使电路系统及监控设备造成损坏，这时又需要将电流互感器中取得的部分电能通过泄放电路进行自消耗，然而由于额外功率的损耗，又使得基于可变绕组比的高压取电装置的取能效率大大降低。同时，过大的输电线电流会使取电互感器磁芯迅速饱和，磁芯发热对电流互感器会造成不可逆的损坏。
为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种基于可变绕组比的高压取电装置及方法。
在一个实施例中，请参考图1，其示出了本申请实施例提供的一种基于可变绕组比的高压取电装置的框图，如图1所示，该基于可变绕组比的高压取电装置10包括电流互感器11和控制器12；电流互感器11包括多级线圈，各级线圈通过开关与控制器12连接；电流互感器11，用于从高压输电线路获取到电能以向负载供电；控制器12，用于通过开关控制电流互感器11中线圈的级数，以调整负载两端的电压。
其中，电流互感器11从高压输电线路获取到电能并向负载供电，电流互感器11可以从高压输电线路上获取到电能。电流互感器11包括多级线圈，多级线圈可以依次串联，每级线圈通过开关与控制器12连接，控制器12可以通过开关的闭合与断开来控制互感器11中线圈的级数，从而控制线圈匝数以调整负载两端的电压。
在调整负载两端的电压时，可以通过电压采集设备实时采集负载两端的电压，再将该电压发送给控制器12，控制器12可以对该采集到的电压进行分析判断后，通过开关控制电流互感器11中线圈的级数，以调整负载两端的电压。电压采集装置可以是电压传感器，也可以是其他用于采集电压的设备；还可以通过电流采集设备实时采集高压输电线路的电流，再将该电流发送给控制器12，控制器12可以对该采集到的电流进行分析判断后，通过开关控制电流互感器11中线圈的级数，以调整负载两端的电压，电流采集装置可以是电流传感器，也可以是其他用于采集电流的设备。
控制器12对采集到的电压进行分析判断时，可以与预设的电压阈值进行比较，还可以与预设的负载正常工作的电压变化范围值进行比较，再根据比较结果控制电流互感器11中线圈的级数，以调整负载两端的电压；控制器12对采集到的电流进行分析判断时，可以与预设的电流阈值进行比较，还可以与预设的高压输电线路正常工作的电流变化范围值进行比较，再根据比较结果控制电流互感器11中线圈的级数，以调整负载两端的电压。
本实施例中，该基于可变绕组比的高压取电装置包括电流互感器和控制器，控制器可以控制开关的快速切换以控制电流互感器中线圈的级数，改变电流互感器中绕组线圈的匝数，从而改变电流互感器获取到的电能，以及时调整负载两端的电压，使得在高压输电线的电流过大或过小时，能够稳定负载两端的电压，从而提高了高压取电的可靠性并提高智能监控设备运行的稳定性。
在一个实施例中，请参考图2，其示出了本申请实施例提供的一种基于可变绕组比的高压取电装置的框图，如图2所示，上述电流互感器11中的每级线圈均连接一个开关21；控制器12，用于通过开关21控制电流互感器11中线圈的级数来调整负载22两端的电压。
其中，电流互感器11中的每级线圈均连接一个开关21，控制器21可以通过向开关21发送脉冲信号来控制开关21的闭合与断开，从而控制电流互感器11中线圈的级数来调整负载22两端的电压，例如，控制器21可以通过向开关21发送高电平脉冲信号控制开关21闭合，向开关21发送低电平脉冲信号控制开关21断开。开关21可以采用继电器器件，还可以采用高频金属-氧化层-半导体-场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor,MOSFET)器件。
根据电机学理论，一次侧(即高压输电线侧)为正弦电压信号输入条件时，各级线圈匝数可以通过二次侧电压(即取能线圈侧感应到的电势)与高压输电线路电流确定，具体可通过公式(1)-公式(6)计算得到。
Figure BDA0002946794390000061
其中，e2为二次侧电压；E2为二次侧电压的有效值；N2为二次侧线圈匝数；
Figure BDA0002946794390000062
为铁芯磁通量；f为电压频率。
Figure BDA0002946794390000063
其中，Bm为磁感应强度；S为磁芯的横截面积。
Figure BDA0002946794390000064
其中，H为磁场强度；lm为磁芯的有效磁链长度；im为高压输电线路电流。
Bm＝μ0μrH (4)
其中，μ0为真空磁导率；μr为磁芯的相对磁导率。
Figure BDA0002946794390000065
其中，I1为高压输电线路电流，与公式(3)中的im相同。
Figure BDA0002946794390000066
其中，μe为磁芯中的固有磁导率；l1为磁芯气隙大小。
本实施例中，电流互感器中的每级线圈均连接一个开关，控制器通过开关控制电流互感器中线圈的级数来调整负载两端的电压，通过开关控制线圈级数的方式易于实现且简化电路。
在一个实施例中，请参考图3，其示出了本申请实施例提供的一种基于可变绕组比的高压取电装置的框图，如图3所示，上述基于可变绕组比的高压取电装置10还包括采集模块31，采集模块31用于采集电压信号和/或电流信号；控制器12，用于根据电压信号和/或电流信号，通过开关21控制电流互感器11中线圈的级数来调整负载22两端的电压。
其中，采集模块31可以用来采集负载两端的电压信号，也可以用来采集高压输电线路的电流信号，采集负载两端的电压信号时，采集模块31可以为电压传感器，也可以是其他用于采集电压的设备；采集高压输电线路的电流信号时，采集模块31可以是电流传感器，也可以是其他用于采集电流的设备。采集到的电压信号和/或电流信号可以发送至控制器12，控制器12可以根据电压信号和/或电流信号，通过开关21控制电流互感器11中线圈的级数来调整负载22两端的电压。
本实施例中，基于可变绕组比的高压取电装置还包括采集模块，采集模块用于采集电压信号和/或电流信号，控制器根据电压信号和/或电流信号，通过开关控制电流互感器中线圈的级数来调整负载两端的电压。通过采集模块实时采集负载两端的电压信号和/或高压输电线路的电流信号，再根据电压信号和/或电流信号控制电流互感器中线圈的级数，从而能够及时准确的调整负载两端的电压。
在一个实施例中，请参考图4，其示出了本申请实施例提供的一种基于可变绕组比的高压取电装置的框图，如图4所示，上述基于可变绕组比的高压取电装置10还包括模数转换器41；模数转换器41分别与采集模块31和控制器12连接；模数转换器41，用于将电压信号和/或电流信号转换为数字信号。
其中，采集模块31采集到的电压信号和/或电流信号为模拟信号，模数转换器51可以将采集到的电压信号和/或电流信号转换为数字信号，从而便于控制器12对采集到的电压信号和/或电流信号进行运算处理。
在一个实施例中，请参考图5，其示出了本申请实施例提供的一种基于可变绕组比的高压取电装置的框图，如图5所示，上述采集模块31包括电压传感器51，电压传感器51分别与负载22和控制器12连接；电压传感器51，用于采集负载22两端的电压信号。
其中，电压传感器51可以连接在负载两端，电压传感器51可以采集到负载两端的电压信号，并将采集到的电压信号发送给控制器，控制器可以根据该电压信号控制电流互感器中线圈的级数。通过电压传感器直接实时采集负载两端的电压信号，提高了控制器控制电流互感器中线圈的级数的准确性，从而能够准确调整负载两端的电压。
在一个实施例中，请参考图6，其示出了本申请实施例提供的一种基于可变绕组比的高压取电装置的框图，如图6所示，上述采集模块31包括电流传感器61，电流传感器61与高压输电线路连接；电流传感器61，用于采集高压输电线路的电流信号。
其中，电流传感器61与高压输电线路连接，电流传感器61可以采集高压输电线路的电流信号，并将该电流信号发送给控制器12，控制器可以根据该电流信号控制电流互感器中线圈的级数。在高压输电线路电流广泛变化的范围下，通过电流传感器实时采集高压输电线路的电流，在电流过大或过小时，也可以及时调整电流互感器中线圈的级数，从而避免电流过大导致对电流互感器的损坏，也避免了电流过小无法满足负载电压需求的情况。
在一个实施例中，上述控制器11用于将采集到的负载两端的电压与预设的电压阈值比较，若采集到的负载两端的电压大于预设的电压阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制上一级数的线圈开关闭合；若采集到的负载两端的电压小于预设的电压阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制下一级数的线圈开关闭合。
其中，由于控制器12的启动需要足够的高压传输线路电流，为了确保以最大的电流互感器变比在二次侧线圈上形成闭合回路，可以将最下级的线圈开关常闭，其余开关常开，在达到控制器12的工作电压后，控制器12可以正常工作。在控制器12正常工作后，控制器12可以将采集到的负载两端的电压与预设的电压阈值比较，预设的电压阈值可以包括负载工作电压的上限电压和下限电压。
若采集到的负载两端的电压大于预设的电压阈值，可以是采集到的负载两端的电压大于负载工作电压的上限电压，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制上一级数的线圈开关闭合，电流互感器二次侧线圈匝数减少，直到负载两端的电压达到正常工作电压；若采集到的负载两端的电压小于预设的电压阈值，可以是采集到的负载两端的电压小于负载工作电压的下限电压，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制下一级数的线圈开关闭合，电流互感器二次侧线圈匝数不断增加，直到负载两端的电压达到工作电压。
本实施例中，通过将采集到的负载两端的电压与预设的电压阈值比较，根据比较结果控制电流互感器中线圈的级数来及时调整负载两端的电压，保证了负载两端电压的稳定性。
在一个实施例中，上述控制器12用于将采集到的高压输电线路电流与预设的电流阈值比较，若采集到的高压输电线路电流大于预设的电流阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制上一级数的线圈开关闭合；若采集到的高压输电线路电流小于预设的电流阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制下一级数的线圈开关闭合。
其中，在控制器12正常工作后，控制器12可以将采集到的高压输电线路电流与预设的电流阈值比较，预设的电流阈值可以包括高压输电线路电流变化范围的上限电流和下限电流。
若采集到的高压输电线路电流大于预设的电流阈值，可以是采集到的高压输电线路电流大于高压输电线路电流变化范围的上限电流，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制上一级数的线圈开关闭合，电流互感器二次侧线圈匝数减少，直到负载两端的电压达到正常工作电压；若采集到的高压输电线路电流小于预设的电流阈值，可以是采集到的高压输电线路电流小于高压输电线路电流变化范围的下限电流，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制下一级数的线圈开关闭合，电流互感器二次侧线圈匝数不断增加，直到负载两端的电压达到工作电压。
本实施例中，通过将采集到的高压输电线路电流与预设的电流阈值比较，根据比较结果控制电流互感器中线圈的级数来及时调整负载两端的电压，保证了负载两端电压的稳定性。
在一个实施例中，请参考图7，其示出了本申请实施例提供的一种基于可变绕组比的高压取电装置的框图，如图7所示，上述基于可变绕组比的高压取电装置10还包括整流模块71和稳压模块72，整流模块71分别与电流互感器11和稳压模块72连接；稳压模块72还与负载22连接；整流模块71，用于对电流互感器11的输出电流进行整流；稳压模块72，用于稳定负载22两端的电压。
其中，整流模块71分别与电流互感器11和稳压模块72连接，稳压模块72还与负载22连接，整流模块71可以为桥式整流器，桥式整流器可以由VD1、VD2、VD3、VD4四个整流二极管组成，用于将电流互感器11线圈输出的交流电流进行整流。稳压模块72可以由稳压电容C2组成，稳压电容C2分别与整流桥的输出端以及负载并联，用于稳定负载两端的电压。
在一个实施例中，请参考图8，图8示出了本申请实施例提供的一种基于可变绕组比的高压取电装置的电路结构图，谐振电容C1可以与最上级二次侧线圈串联，使二次侧形成谐振回路，该电路结构图包括了上述实施例中的各模块。
本申请提供的基于可变绕组比的高压取电方法可以应用于基于可变绕组比的高压取电装置中，下面将通过实施例并结合附图具体地对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。需要说明的是，本申请提供的一种基于可变绕组比的高压取电方法，图9的执行主体为基于可变绕组比的高压取电装置。
在一个实施例中，请参考图9，其示出了本申请实施例提供的一种基于可变绕组比的高压取电方法的流程图，该方法可以包括以下步骤：
步骤901、获取电压信号和/或电流信号。
步骤902、根据获取到的电压信号和/或电流信号控制电流互感器中线圈的级数，以调整负载两端的电压。
本实施例提供的基于可变绕组比的高压取电方法的实现原理和有益效果，可以参见上文中对于基于可变绕组比的高压取电装置各实施例的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，若负载两端的电压大于预设的电压阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制上一级数的线圈开关闭合；若负载两端的电压小于预设的电压阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制下一级数的线圈开关闭合；或，若高压输电线路电流大于预设的电流阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制上一级数的线圈开关闭合；若高压输电线路电流小于预设的电流阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制下一级数的线圈开关闭合。
本实施例提供的基于可变绕组比的高压取电方法的实现原理和有益效果，可以参见上文中对于基于可变绕组比的高压取电装置各实施例的限定，在此不再赘述。
应该理解的是，虽然图9的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图9中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在上述实施例的基础上，本申请还以内径50mm、外径70mm、宽35mm、平均磁路长度183mm、有效截面积345.4mm2的环形硅钢磁芯为例，进行了具体分析。假设等效负载额定工作电压5V(4.5V～5.5V)，高压输电线路电流变化范围为100A～200A，电流互感器二次侧线圈可设计为M1、M2、M3、......、Mn级，各级线圈开关可设计为VT1至VTn，为保证负载能够正常工作，根据高压输电线路电流变化范围以及负载的正常工作电压即可设计负载正常工作时的各级线圈匝数如下表1所示。
表1
高压输电线路电流/A 负载正常工作对应匝数/匝 最佳匝数/匝
100～120 82～68 75
120～140 68～58 63
140～160 58～51 55
160～180 51～45 48
180～200 45～41 43
根据上表即可设计M1＝43、M2＝5、M3＝7、M4＝8、M5＝12，每级线圈依次串级相连，谐振电容C1与二次侧线圈M1级串联，使二次侧形成谐振回路，控制器正常工作后可以根据电压信号和/或电流信号，通过开关控制电流互感器中线圈的级数，从而改变二次侧线圈匝数，以对负载两端的电压进行调整。
在本申请的一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取电压信号和/或电流信号；根据获取到的电压信号和/或电流信号控制电流互感器中线圈的级数，以调整负载两端的电压。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
若负载两端的电压大于预设的电压阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制上一级数的线圈开关闭合；若负载两端的电压小于预设的电压阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制下一级数的线圈开关闭合；或，若高压输电线路电流大于预设的电流阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制上一级数的线圈开关闭合；若高压输电线路电流小于预设的电流阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制下一级数的线圈开关闭合。
本实施例提供的计算机可读存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于可变绕组比的高压取电装置，其特征在于，所述高压取电装置包括电流互感器和控制器；所述电流互感器包括多级线圈，各级所述线圈通过开关与所述控制器连接；
所述电流互感器，用于从高压输电线路获取到电能以向负载供电；
所述控制器，用于通过所述开关控制所述电流互感器中线圈的级数，以调整所述负载两端的电压。
2.根据权利要求1所述的基于可变绕组比的高压取电装置，其特征在于，所述电流互感器中的每级线圈均连接一个开关；
所述控制器，用于通过所述开关控制所述电流互感器中线圈的级数来调整所述负载两端的电压。
3.根据权利要求1所述的基于可变绕组比的高压取电装置，其特征在于，所述高压取电装置还包括采集模块，所述采集模块用于采集电压信号和/或电流信号；
所述控制器，用于根据所述电压信号和/或所述电流信号，通过所述开关控制所述电流互感器中线圈的级数来调整所述负载两端的电压。
4.根据权利要求3所述的基于可变绕组比的高压取电装置，其特征在于，所述高压取电装置还包括模数转换器；所述模数转换器分别与所述采集模块和所述控制器连接；
所述模数转换器，用于将所述电压信号和/或所述电流信号转换为数字信号。
5.根据权利要求3所述的基于可变绕组比的高压取电装置，其特征在于，所述采集模块包括电压传感器，所述电压传感器分别与所述负载和所述控制器连接；
所述电压传感器，用于采集所述负载两端的电压信号。
6.根据权利要求3所述的基于可变绕组比的高压取电装置，其特征在于，所述采集模块包括电流传感器，所述电流传感器与所述高压输电线路连接；
所述电流传感器，用于采集所述高压输电线路的电流信号。
7.根据权利要求5所述的基于可变绕组比的高压取电装置，其特征在于，
所述控制器，用于将采集到的所述负载两端的电压与预设的电压阈值比较，若采集到的所述负载两端的电压大于所述预设的电压阈值，则控制当前级数的线圈开关断开，并控制上一级数的线圈开关闭合；若采集到的所述负载两端的电压小于所述预设的电压阈值，则控制所述当前级数的线圈开关断开，并控制下一级数的线圈开关闭合。
8.根据权利要求6所述的基于可变绕组比的高压取电装置，其特征在于，
所述控制器，用于将采集到的高压输电线路电流与预设的电流阈值比较，若采集到的所述高压输电线路电流大于所述预设的电流阈值，则控制所述当前级数的线圈开关断开，并控制所述上一级数的线圈开关闭合；若采集到的所述高压输电线路电流小于所述预设的电流阈值，则控制所述当前级数的线圈开关断开，并控制所述下一级数的线圈开关闭合。
9.根据权利要求1所述的基于可变绕组比的高压取电装置，其特征在于，所述高压取电装置还包括整流模块和稳压模块，所述整流模块分别与所述电流互感器和所述稳压模块连接；所述稳压模块还与所述负载连接；
所述整流模块，用于对所述电流互感器的输出电流进行整流；
所述稳压模块，用于稳定所述负载两端的电压。
10.一种基于可变绕组比的高压取电方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一项所述的基于可变绕组比的高压取电装置，所述方法包括：
获取电压信号和/或电流信号；
根据获取到的所述电压信号和/或所述电流信号控制所述电流互感器中线圈的级数，以调整负载两端的电压。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113759158A (zh) * 2021-07-26 2021-12-07 国家电网有限公司 一种用于多节点站域信息融合的互感器及数据采集方法
CN114256948A (zh) * 2021-11-16 2022-03-29 南方电网数字电网研究院有限公司 取电设备、方法、控制装置和计算机可读存储介质
CN117060601A (zh) * 2023-10-12 2023-11-14 南方电网数字电网研究院有限公司 一种电磁感应取能装置及其控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5552978A (en) * 1993-06-10 1996-09-03 Gec Alsthom T & D Sa Device for supplying a voltage to an electronic circuit, in particular an electronic circuit associated with a current sensor disposed on an electrical line
US20010019491A1 (en) * 2000-02-03 2001-09-06 Masayuki Yasumura High voltage stabilizing circuit
CN101667747A (zh) * 2009-08-14 2010-03-10 珠海瑞捷电气有限公司 一种从高压电源提取工作电源的转换模块
CN103001334A (zh) * 2012-11-14 2013-03-27 广东电网公司佛山供电局 一种悬浮取电装置和方法
CN105515065A (zh) * 2016-01-06 2016-04-20 国网重庆市电力公司江北供电分公司 宽范围输入自动调节的输电线路感应取电装置
CN106487101A (zh) * 2016-09-13 2017-03-08 中国农业大学 一种基于负载控制的电流互感器取能装置及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5552978A (en) * 1993-06-10 1996-09-03 Gec Alsthom T & D Sa Device for supplying a voltage to an electronic circuit, in particular an electronic circuit associated with a current sensor disposed on an electrical line
US20010019491A1 (en) * 2000-02-03 2001-09-06 Masayuki Yasumura High voltage stabilizing circuit
CN101667747A (zh) * 2009-08-14 2010-03-10 珠海瑞捷电气有限公司 一种从高压电源提取工作电源的转换模块
CN103001334A (zh) * 2012-11-14 2013-03-27 广东电网公司佛山供电局 一种悬浮取电装置和方法
CN105515065A (zh) * 2016-01-06 2016-04-20 国网重庆市电力公司江北供电分公司 宽范围输入自动调节的输电线路感应取电装置
CN106487101A (zh) * 2016-09-13 2017-03-08 中国农业大学 一种基于负载控制的电流互感器取能装置及方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113759158A (zh) * 2021-07-26 2021-12-07 国家电网有限公司 一种用于多节点站域信息融合的互感器及数据采集方法
CN114256948A (zh) * 2021-11-16 2022-03-29 南方电网数字电网研究院有限公司 取电设备、方法、控制装置和计算机可读存储介质
CN117060601A (zh) * 2023-10-12 2023-11-14 南方电网数字电网研究院有限公司 一种电磁感应取能装置及其控制方法
CN117060601B (zh) * 2023-10-12 2024-02-20 南方电网数字电网研究院股份有限公司 一种电磁感应取能装置及其控制方法

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