CN113053203B - 低压全功率变流器教具 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种低压全功率变流器教具，属于发电系统教学设备的领域，用于解决相关技术中发电系统教学过程中存在诸多困难的问题，其包括拖动电机和发电机，拖动电机拖动发电机模拟发电场景，机侧电能处理模块对发电机输出的电能进行处理，机侧电能处理模块输出的电能通过并网连接模块输入供电电路，控制器根据机侧电能监测模块监测所得的机侧电能处理模块输出的电能以及网侧电能监测模块监测所得的供电电路的电能，控制机侧电能处理模块处理所得的结果符合并入供电电路的需求，以控制并网连接模块连接机侧电能处理模块和供电电路，实现发电系统全过程的模拟。该教具有利于为发电系统教学提供便利。

Description

低压全功率变流器教具

技术领域

本申请涉及一种发电系统教学设备，尤其是涉及一种低压全功率变流器教具。

背景技术

发电系统是电力系统中极为重要的一个模块，其基本原理是机械能如风能、水能等驱动发电机的转子转动，以使发电机输出电能，尔后对发电机输出的电能进行处理，以使处理后的电能达到并网的要求，实现为电网的供电。

电力系统的相关工作人员在通过课本、材料等书面知识以及指导人员的讲解了解电力系统的知识后，会在指导人员的带领下操作发电系统，以逐渐熟悉发电系统的控制技巧。

然而，由于实际的发电系统较为庞大，结构较为复杂，相关工作人员难以整体了解发电系统，以及直观的观察发电系统的原理，并且实际的发电系统的电压等级较高，操作出现失误容易导致经济损失和人员伤亡。综上所述，相关工作人员通过操作实际的发电系统来了解发电系统存在诸多的困难。

发明内容

为了便于电力系统的相关工作人员了解发电系统，本申请提供了一种低压全功率变流器教具。

本申请提供的一种低压全功率变流器教具采用如下的技术方案：

一种低压全功率变流器教具，包括：

拖动电机，其连接供电电路，转子以设定的转速转动；

发电机，其转子传动连接所述拖动电机的转子，以进行发电；

机侧电能处理模块，接入所述发电机输出的电能，用于对发电机输出的电能进行处理；

机侧电能监测模块，连接所述机侧电能处理模块，用于监测所述机侧电能处理模块输出的电能；

并网连接模块，用于连接所述机侧电能处理模块与所述供电电路，以使所述机侧电能处理模块输出的电能输入所述供电电路；

网侧电能监测模块，连接所述供电电路，用于监测所述供电电路的电能；以及

控制模块，连接所述机侧电能处理模块、机侧电能监测模块、并网连接模块以及网侧电能监测模块，用于监测和控制所述机侧电能处理模块输出的电能，以及用于监测所述供电电路的电能。

通过采用上述技术方案，以拖动电机拖动发电机的转子转动，模拟发电场景，控制模块通过网侧电能监测模块监测供电电路的电能，通过机侧电能监测模块监测机侧电能处理模块输出的电能，从而能够根据监测结果控制机侧电能处理模块将输出的电能满足输入供电电路的要求，彼时控制并网连接模块连接机侧电能处理模块和供电电路，以将机侧电能处理模块输出的电能输送至供电电路。该低压全功率变流器教具模拟了发电、电能处理及并网，并且通过监测机侧输出的电能和网侧输出的电能，使相关工作人员能够更为清晰的了解并网的需求，为发电系统的教学带来了极大的帮助，有利于电力系统的相关工作人员了解发电系统。

可选的，所述机侧电能处理模块包括：

整流单元，连接所述发电机，用于对所述发电机输出的电能进行整流；

直流变换单元，连接所述整流单元，用于对所述整流单元输出的电能作直流变换；以及

逆变单元，连接所述直流变换单元，用于对所述整流单元输出的电能作逆变；

所述控制模块连接所述直流变换单元和逆变单元，用于控制所述直流变换单元和逆变单元，以控制所述机侧电能处理模块输出的电能。

可选的，所述机侧电能处理模块还包括：

滤波单元，连接所述逆变单元，用于对所述逆变单元输出的电能进行滤波。

可选的，所述控制模块还连接所述拖动电机，以控制所述拖动电机的转子的转速。

可选的，还包括变压模块，所述变压模块一侧用于连接所述供电电路，另一侧用于通过并网连接模块连接机侧电能处理模块。

可选的，所述机侧电能监测模块包括：

第一幅值采集电路，用于采集所述逆变单元输出电能的幅值；

所述网侧电能监测模块包括：

第二幅值采集电路，用于采集所述变压模块远离所述供电电路一侧的电能的幅值；

频率采集电路，连接所述第二幅值采集电路，用于采集所述供电电路的频率；以及

电流采集模块，用于采集所述变压模块远离所述供电电路一侧的电能的电流；

所述控制模块连接所述第一幅值采集电路、第二幅值采集电路和电流采集模块，以监测机侧电能处理模块输出的电能的幅值以及变压模块远离所述供电电路一侧的幅值和频率。

可选的，所述第一幅值采集电路包括：

第一电压采集电路，连接所述逆变单元，用于采集逆变单元输出电能的电压的幅值；以及

第一电平抬升电路，连接所述第一电压采集单元，用于将第一电压采集电路采集的电压的电平抬升至正相。

可选的，所述第二幅值采集电路包括：

第二电压采集电路，连接所述变压模块远离所述供电电路一侧，用于采集所述变压模块远离所述供电电路一侧的电压的幅值；以及

第二电平抬升电路，连接所述第二电压采集电路，用于将所述第二电压采集电路输出的电压的电平抬升至正相；

所述频率采集电路包括：

史密斯迟滞比较电路，连接所述第二电平抬升电路，用于采集所述第二电平抬升电路输出的电压的频率，所述史密斯迟滞比较电路输出的信号为负相；以及

第三电平抬升电路，连接所述史密斯迟滞比较电路，用于将所述史密斯迟滞比较电路输出的信号的电平抬升至正相。

可选的，所述电流采集模块包括：

电流互感器，用于采集所述变压模块远离所述供电电路一侧的电流；以及

第四电平抬升电路，连接所述电流互感器，用于将所述电流互感器输出的信号抬升至预设范围。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.该低压全功率变流器教具实现了发电、电能转换、电能监测及并网全过程的模拟，有利于相关工作人员更为直观、高效的了解发电系统；

2.该低压全功率变流器教具由供电电路取电、并将电能输送至供电电路，模拟发电系统的同时降低了电能的消耗。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本申请的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本申请各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了本申请实施例中公开的低压全功率变流器教具的机械结构原理图。

图2示出了本申请实施例中公开的低压全功率变流器教具的电气结构原理图。

图3示出了本申请实施例中公开的低压全功率变流器教具的电气结构中主电路的原理图；其中，主电路是指发电机输出的电能并入供电电路的原理电路。

图4示出了本申请实施例中公开的低压全功率变流器教具的监测电路的原理图；其中，监测电路是指监测发电机侧处理完毕的电能及供电电路的电能的电路。

附图标记说明：11、三相整流电路；12、斩波升压电路；13、单相逆变电路；14、网侧滤波电路；21、第一幅值采集电路；211、第一电压采集电路；212、第一电平抬升电路；22、第二幅值采集电路；221、第二电压采集电路；222、第二电平抬升电路；23、频率采集电路；231、史密斯迟滞比较电路；232、第三电平抬升电路；24、电流采集模块；241、第四电平抬升电路；3、控制器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本申请保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请中，以低压全功率变流器结构模拟发电系统的原理，以便电力系统的相关工作人员更为直观、高效的了解发电系统。

参照图1和图2，本申请实施例公开了一种低压全功率变流器教具，其包括发电机A1以及拖动发电机A1发电的拖动电机E1，发电机A1输出的电能经处理后用于输出至供电电路，处理后的电能与供电电路之间存在并网开关KM1-1，控制器3监控以使处理后的发电机A1的电能是否满足输入供电电路的需求，再控制并网开关KM1-1闭合，以将处理后的电能输入供电电路。从而实现了对发电系统的原理及操作的模拟。

参照图1，拖动电机E1和发电机A1通过同一架体支撑，以满足拖动电机E1和发电机A1的转子同轴连接的需求。拖动电机E1和发电机A1的转子通过联轴器连接，以使拖动电机E1能够拖动发电机A1进行发电工作，实现发电场景的模拟。

本公开中，供电电路具体选择为220V/50Hz市电网，以便于该低压全功率变流器教具取电。相应的，拖动电机E1为单相电机。并且拖动电机E1的转速可变、可控，本公开中具体选择拖动电机E1的转速在1r/min-100r/min之间可控，拖动电机E1转速由控制器3控制，即控制器3连接拖动电机E1，其间的控制连接结构较为常规，不作详细介绍。

发电机A1输出三相交流电，本公开中，为保障设备操作安全性，使发电机输出的电压在12V以下，即拖动电机E1以100r/min的速度拖动发电机A1的转子转动时，发电机A1输出12V的三相交流电。

发电机A1输出的三相交流电经过处理后需要成为能够并入供电电路的交流电，同样的，为了便于并网，用于并入电能的供电电路同样为220V/50Hz市电网。

参照图2和图3，发电机A1输出的电能的处理通过机侧电能处理模块实现，机侧电能处理模块包括三相整流电路11、斩波升压电路12、单相逆变电路13和网侧滤波电路14。

三相整流电路11具体结构不作赘述，发电机输出的0-12V的三相交流电经三相整流电路11整流后成为0-18V直流电。

斩波升压电路12包含一可控的MOS管M1，MOS管M1受控于控制器3，控制器3通过控制斩波升压电路中MOS管M1的通断，实现将三相整流电路11输出的0-18V直流电升压至36V，以满足后续变换的效率需求，同时，该电压为人体安全电压，有利于提高该低压全功率变流器教具的操作安全性。

斩波升压电路12的输出端并联有直流母线C21，以进一步保障斩波升压电路12输出的电能平滑。

单相逆变电路13为四个MOS管构成的单相全桥逆变器，其中四个MOS管均连接且受控于控制器3，控制器3通过控制单相全桥逆变器中四个MOS管的开关频率实现对逆变出的电能的频率的控制，通过控制信号占空比实现对逆变出的电能的幅值的控制。

单相逆变电路13输出的电能经网侧滤波电路14处理后形成用于并入220V/50Hz市电网的电能。网侧滤波电路14为LC滤波结构。

并网开关KM1-1为电磁继电器KM1的继电开关，电磁继电器KM1连接且受控于控制器3，以实现通过控制器3控制并网开关KM1-1。

为使该低压全功率变流器教具内的电压处于36V以下、保障操作安全，该低压全功率变流器教具还包括变压器T0，变压器T0一侧用于连接220V/50Hz市电网，用于将220V的交流电变压成为18V的交流电，即变压器T0另一侧为18V的交流电，变压器T0的18V的一侧通过并网开关KM1-1连接网侧滤波电路14的输出端。

以上即为对该低压全功率变流器教具的主电路的介绍，下面对该低压全功率教具的监测电路进行介绍。

参照图2和图4，监测电路依据职能划分为机侧电能监测模块和网侧电能监测模块。机侧电能监测模块用于监测机侧电能处理模块输出的电能，本公开中具体选择监测网侧滤波电路输出的电能，以保障监测结果稳定可靠。网侧电能监测模块用于监测供电电路的电能，本公开中具体选择监测变压器T0的18V一侧的电能，以降低监测难度。

机侧电能处理模块处理后的电能满足并网需求的条件为：处理后的电能的频率、幅值、相位与网侧电能的频率、幅值、相位分别相符。故机侧电能监测模块和网侧电能监测模块需要实现对电能的频率、幅值和相位的监测。

参照图4，机侧电能监测模块包括第一幅值采集电路21，第一幅值采集电路21包括第一电压采集电路211和第一电平抬升电路212。

具体来说，第一幅值采集电路211主要包括变压器T2，变压器T2一次侧并联于网侧滤波电路14的输出端，变压器T2的二次侧并联有一负载电阻R22，负载电阻R22一端接地，另一端用于输出机侧采集电压。

第一幅值采集电路211的采集原理为：变压器T2一次侧的电流使变压器T2二次侧产生同样大小的电流，从而使负载电阻R22的前述另一端能够输出反映变压器T2一次侧接入电压大小的机侧采集电压。

变压器T2一次侧线圈还串联有阻值大小可调的一组限流电阻，通过调节该一组限流电阻的阻值，可以调整变压器T2一次侧线圈的电流，从而调整变压器T2二次侧的电流，以改变机侧采集电压的大小。

通过设置负载电阻R22的大小，以及通过调整该一组限流电阻的阻值，以便机侧采集电压能够在第一电平抬升电路212处理后满足本公开中控制器3的0-3.3V信号接入需求，机侧采集电压能够反映网侧滤波电路14输出的大致18V的交流电。

应理解，第一幅值采集电路211输出的机侧采集电压为交流电，其存在负值，第一电平抬升电路212的功能即将存在负值的机侧采集电压抬升至正值，即0-3.3V范围内，以满足控制器3的接入需求，第一电平抬升电路212输出端连接控制器3，以将机侧采集电压输入至控制器3。第一电平抬升电路211的结构不作具体介绍。

网侧电能监测模块包括第二幅值采集电路22和频率采集电路23。第二幅值采集电路22连接变压器T0的18V的一侧，以实现网侧电压幅值的监测,。为便于网侧电压频率的采集，频率采集电路23连接第二幅值采集电路22的输出端，采集第二幅值采集电路22输出的网侧电压幅值的频率，以降低网侧电压频率采集的难度。

具体的，第二幅值采集电路22包括第二电压采集电路221和第二电平抬升电路222。第二电压采集电路221与第一电压采集电路211的结构和原理类同，第二电平抬升电路222与第一电平抬升电路212的结构和原理相同，故不作赘述。第二电压采集电路22的输入端连接变压器T0的18V一侧，以实现对网侧电压幅值的采集，第二电平抬升电路222同样输出0-3.3V的满足控制器3的信号接入需求的信号。

频率采集电路23包括史密斯迟滞比较电路231和第三电平抬升电路232。其中，史密斯迟滞比较电路231由史密斯迟滞比较器和外围电路构成，具体结构不作介绍。通过设置史密斯迟滞比较电路231的基准电压，使第二幅值采集电路22输出的正弦波形的信号转换为频率与正弦波形的信号相同的方波信号。为便于设置，一般将基准电压设置为第二幅值采集电路22输出的正弦波形的信号的中值，即史密斯迟滞比较电路231输出的方波信号为交流信号，其高电平正相电压、低电平为负相电压。

第三电平抬升电路232的结构和原理与第一电平抬升电路211和第二电平抬升电路221类同，其功能为将史密斯迟滞比较电路231输出的包含负值的方波信号抬升为高电平为正相电压、低电平为0，以满足控制器3的信号接入需求。即第三电平抬升电路232的输入端连接史密斯迟滞比较电路231的输出端，第三电平抬升电路232的输出端连接控制器3，以将反映网侧电压频率的方波信号发送至控制器3。

本公开中，考虑到对史密斯迟滞比较电路231输出的方波信号的抬升结果的限制，以及降低信号抬升的难度，可在史密斯迟滞比较电路231的输出端连接一接地二极管D1，接地二极管D1的阳极连接史密斯迟滞比较电路231的输出端，阴极接地，以实现对史密斯迟滞比较电路231输出的方波信号中正相信号的过滤。接地二极管D1能够降低交流的方波信号的幅值，从而降低电平抬升的难度，也能够降低抬升后的方波信号的峰值。

电流采集模块24用于采集变压器T0的18V一侧的电流，电流采集模块24设置的目的是配合电压幅值的采集来确定单相逆变电路13所需的输出的功率因数及输出功率。

电流采集模块24包括电流互感器JPT40以及第四电平抬升电路241。本公开中具体选择电流互感器JPT40配置于变压器T0的18V一侧、以采集变压器T0的18V一侧的电流，生成电流感测信号，电流感测信号包含负相。第四电平抬升电路241的输入端连接电流互感器JPT40的输出端，第四电平抬升电路241将包含负相的电流感测信号抬升至正相，具体结构及原理可参考其他电平抬升电路、不作赘述，以使电流感测信号满足控制器3的接入需求，第四电平抬升电路241的输出端连接控制器3、以将抬升至正相的电流感测信号输送至控制器3。

当然，该低压全功率变流器教具还可以包括连接控制器3的操作外设如鼠标、键盘、旋钮等，还可以包括连接控制器3的指示外设如指示灯、显示器等，以实现对控制器3的控制及相关数据和工作状态的显示，如控制拖动电机E1的转速、斩波升压电路12的增益、单相逆变电路13的功率因数和控制频率、占空比等、以及并网开关KM1-1的通断等，再例如显示第一幅值采集电路21采集的机侧采集电压的幅值、峰值，显示第二幅值采集电路22采集的网侧电压幅值、峰值，频率采集电路23采集所得的网侧电压频率的大小，以及电流采集模块24采集所得的电流的大小。

控制器3中还可以配置有程序，例如在并网开关KM1-1闭合时自动控制拖动电机E1的转速随机变换、模拟实际的发电动力提供的速度不定的场景，并根据并网的需求实时调整斩波升压电路12、单相逆变电路13以使机侧电能处理模块能够持续输出满足并网需求的电能，或者在初始状态下监测并控制机侧电能处理模块输出的电能，以及通过网侧电能监测模块监测网侧的电能，使机侧电能处理模块输出的电能与网侧的电能频率、幅值相符，尔后控制器3自动控制并网开关KM1-1在机侧处理后的电能与网侧的电能同相位时闭合，以满足并网需求。

附加的，可在单相逆变电路13和网侧滤波电路14之间增加开关，以便在该低压全功率变流器出现故障时，通过该开关的启闭辅助故障位置的确定。也可在发电机A1上配置监测发电机A1转子的转速的旋转编码器，旋转编码器连接控制器3，实现控制器3对发电机A1转子的转速的监测。

可以理解的，例如控制器33及监测电路的供电需要相应的电压变换模块实现等常规技术手段在本公开中不作详细介绍。

本公开中低压全功率变流器的具体实施原理为：

将低压全功率变流器通电，变压器T0接入220V市电网、拖动电机E1由220V市电网供电，操作控制器3以设置拖动电机E1的转速，启动拖动电机E1后发电机A1即开始发电，控制器3通过机侧电能监测模块监测机侧电能处理模块输出的电能、通过网侧电能监测模块监测网侧的电能，并自动通过斩波升压电路12和单相逆变电路13改变机侧电能处理模块输出的电能，使机侧电能处理模块输出的电能满足输入网侧的要求，此时控制器3控制并网开关KM1-1闭合，使满足并网要求的电能输入220V市电网。

在并网开关KM1-1闭合后，控制器3根据电流采集模块24采集的电流控制单相逆变电路13的功率因数和功率大小，以使机侧电能处理模块处理所得的电能满足功率需求。

在上述期间，操作人员可通过控制外设操作该低压全功率变流器教具，通过指示外设监测该低压全功率变流器教具，以便操作人员对发电过程有较为直观的了解，有利于操作人员学习发电系统的知识，更为高效、快速的熟悉发电系统的原理及操作。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种低压全功率变流器教具，其特征在于，包括：

拖动电机，其连接供电电路，转子以设定的转速转动；

发电机，其转子传动连接所述拖动电机的转子，以进行发电；

机侧电能处理模块，接入所述发电机输出的电能，用于对发电机输出的电能进行处理；

机侧电能监测模块，连接所述机侧电能处理模块，用于监测所述机侧电能处理模块输出的电能；

并网连接模块，用于连接所述机侧电能处理模块与所述供电电路，以使所述机侧电能处理模块输出的电能输入所述供电电路；

网侧电能监测模块，连接所述供电电路，用于监测所述供电电路的电能；以及

控制模块，连接所述机侧电能处理模块、机侧电能监测模块、并网连接模块以及网侧电能监测模块，用于监测和控制所述机侧电能处理模块输出的电能，以及用于监测所述供电电路的电能。

2.根据权利要求1所述的低压全功率变流器教具，其特征在于，所述机侧电能处理模块包括：

整流单元，连接所述发电机，用于对所述发电机输出的电能进行整流；

直流变换单元，连接所述整流单元，用于对所述整流单元输出的电能作直流变换；以及

逆变单元，连接所述直流变换单元，用于对所述整流单元输出的电能作逆变；

所述控制模块连接所述直流变换单元和逆变单元，用于控制所述直流变换单元和逆变单元，以控制所述机侧电能处理模块输出的电能。

3.根据权利要求2所述的低压全功率变流器教具，其特征在于，所述机侧电能处理模块还包括：

滤波单元，连接所述逆变单元，用于对所述逆变单元输出的电能进行滤波。

4.根据权利要求1所述的低压全功率变流器教具，其特征在于，所述控制模块还连接所述拖动电机，以控制所述拖动电机的转子的转速。

5.根据权利要求2所述的低压全功率变流器教具，其特征在于，所述拖动电机为单相电机，所述逆变单元包括单相逆变电路(13)。

6.根据权利要求5所述的低压全功率变流器教具，其特征在于，还包括变压模块，所述变压模块一侧用于连接所述供电电路，另一侧用于通过并网连接模块连接机侧电能处理模块。

7.根据权利要求6所述的低压全功率变流器教具，其特征在于，所述机侧电能监测模块包括：

第一幅值采集电路(21)，用于采集所述逆变单元输出电能的幅值；

所述网侧电能监测模块包括：

第二幅值采集电路(22)，用于采集所述变压模块远离所述供电电路一侧的电能的幅值；

频率采集电路(23)，连接所述第二幅值采集电路(22)，用于采集所述供电电路的频率；以及

电流采集模块(24)，用于采集所述变压模块远离所述供电电路一侧的电能的电流；

所述控制模块连接所述第一幅值采集电路(21)、第二幅值采集电路(22)和电流采集模块(24)，以监测机侧电能处理模块输出的电能的幅值以及变压模块远离所述供电电路一侧的幅值和频率。

8. 根据权利要求2、5至7中任意一项所述的低压全功率变流器教具，其特征在于，所述第一幅值采集电路(21)包括：

第一电压采集电路(211)，连接所述逆变单元，用于采集逆变单元输出电能的电压的幅值；以及

第一电平抬升电路(212)，连接所述第一电压采集单元，用于将第一电压采集电路(211)采集的电压的电平抬升至正相。

9. 根据权利要求6或7所述的低压全功率变流器教具，其特征在于，所述第二幅值采集电路(22)包括：

第二电压采集电路(221)，连接所述变压模块远离所述供电电路一侧，用于采集所述变压模块远离所述供电电路一侧的电压的幅值；以及

第二电平抬升电路(222)，连接所述第二电压采集电路(221)，用于将所述第二电压采集电路(221)输出的电压的电平抬升至正相；

所述频率采集电路(23)包括：

史密斯迟滞比较电路(231)，连接所述第二电平抬升电路(222)，用于采集所述第二电平抬升电路(222)输出的电压的频率，所述史密斯迟滞比较电路(231)输出的信号为负相；以及

第三电平抬升电路(232)，连接所述史密斯迟滞比较电路(231)，用于将所述史密斯迟滞比较电路(231)输出的信号的电平抬升至正相。

10. 根据权利要求7所述的低压全功率变流器教具，其特征在于，所述电流采集模块(24)包括：

电流互感器，用于采集所述变压模块远离所述供电电路一侧的电流；以及

第四电平抬升电路(241)，连接所述电流互感器，用于将所述电流互感器输出的信号抬升至预设范围。

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