CN114003082B - 基于最大功率点跟踪的ct取能方法、装置以及ct取能系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于电源技术领域，具体涉及一种基于最大功率点跟踪的CT取能方法、装置以及CT取能系统。本发明将遗传算法和扰动跟踪法相结合，通过遗传算法确定最大功率点以及最大功率点所对应的补偿电容的电容值和降压电路的占空比，在高压母线电流发生变化时，若电流互感器二次侧功率在一定范围内波动，则采用扰动跟踪法跟踪最大功率点，若电流互感器二次侧功率发生较大变化，则采用遗传算法重新确定最大功率点，确保电流在数十安到数千安进行二次侧电压的稳定输出，相比传统的CT取能技术，本发明能够确保二次侧有足够的功率为二次监控设备进行供电，使二次侧能够稳定、可靠地工作。

Description

基于最大功率点跟踪的CT取能方法、装置以及CT取能系统

技术领域

本发明属于电源技术领域，具体涉及一种基于最大功率点跟踪的CT取能方法、装置以及CT取能系统。

背景技术

目前，一二次融合产品不能满足国家电网公司关于一二次融合一体化设计的要求，仅能做成套设备，需要外置独立的电压互感器(Potential Transformer，简称PT)进行三相电压的测量和操作、以及控制器的供电。但是，成套安装麻烦，PT、开关及控制器都需要单独安装，无法做到集成化，且控制器的供电需要外置取电元件，主要的取电单元有电流互感器(Current Transformer，简称CT)式和电压互感器式，目前市场上使用较多的为后者。当然，还有一些检测系统利用蓄电池进行供电。这三种取电方式的缺点如下：

蓄电池的使用寿命较短，增加了维修周期。

对于电磁式电压互感器，由于其铁芯饱和等因素容易发生铁磁谐振，从而造成爆炸事故，故采用电磁式电压互感器式取能方式成为配网线路安全可靠运行的风险点之一。

电流互感器式是利用一次侧感应高压母线电流从而获得二次侧电功率输出。当母线电流从几安培至几千安培变化时，该方法无法取得稳定的工作电源，虽然针对输出功率太大时采用了稳压技术，但功耗也增大了，特别是当母线电流小至几安培时，输出功率就会太小，不能保证系统的正常运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于最大功率点跟踪的CT取能方法、装置以及CT取能系统，用以解决使用CT进行取能时由于CT一次侧母线电流变化较大造成二次侧输出不稳定的问题。

为解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案以及技术方案对应的有益效果如下：

本发明的一种基于最大功率点跟踪的CT取能方法，包括如下步骤：

1)在电流互感器从电流互感器一次侧的高压母线取电并通过取能电路为需供电设备供电过程中，采用遗传算法确定最大功率点；其中，所述取能电路包括补偿电容、整流模块、降压模块和稳压模块，补偿电容两端和整流模块的交流端连接，且整流模块的交流端用于连接电流互感器二次侧，降压模块和稳压模块串设在与整流模块直流端连接的供电支路上，且所述供电支路上还串设有用于连接需供电设备的接口；采用遗传算法确定最大功率点的过程包括：

①设置初始的补偿电容的电容值和初始的降压模块的占空比，并将初始的补偿电容的电容值和初始的降压模块的占空比分别作为上次迭代电容值和上次迭代占空比；

②计算上次迭代电容值和上次迭代占空比所对对应的适应度函数，所述适应度函数为电流互感器二次侧功率，并判断是否满足收敛判据：

若满足，则确定最大功率点；

若不满足，则进行遗传操作，所述遗传操作包括复制、交叉和变异中的至少一种，得到当次迭代电容值和当次迭代占空比，将当次迭代电容值和当次迭代占空比作为上次迭代电容值和上次迭代占空比，重复步骤②，直至满足收敛判据；

2)依据与最大功率点对应的最终次迭代电容值和最终次迭代占空比对取能电路进行控制；

3)检测高压母线电流，在高压母线电流发生变化时，确定电流互感器二次侧功率变化量并进行判断：

若电流互感器二次侧功率变化量大于等于状态阈值且小于模式阈值，则根据电流互感器二次侧的功率值的变化情况，采用扰动跟踪法控制改变补偿电容的电容值和降压模块的占空比，以进行最大功率点跟踪实现CT取能；其中，状态阈值小于模式阈值；

若电流互感器二次侧功率变化量大于等于模式阈值，则按照步骤1)的方式重新确定最大功率点，并执行步骤2)～3)，以进行最大功率点确定与跟踪实现CT取能。

上述技术方案的有益效果为：本发明将遗传算法和扰动跟踪法相结合，通过遗传算法确定最大功率点以及最大功率点所对应的补偿电容的电容值和降压电路的占空比，在高压母线电流发生变化时，若电流互感器二次侧功率在一定范围内波动，则采用扰动跟踪法跟踪最大功率点，若电流互感器二次侧功率发生较大变化，则采用遗传算法重新确定最大功率点，确保电流在数十安到数千安进行二次侧电压的稳定输出。相比传统的CT取能技术，本发明能够确保二次侧有足够的功率为二次监控设备进行供电，使二次侧能够稳定、可靠地工作。

进一步地，步骤3)中，若电流互感器二次侧功率变化量的判断结果为电流互感器二次侧功率变化量小于状态阈值，则控制补偿电容的电容值和降压模块的占空比不变。

本发明的一种基于最大功率点跟踪的CT取能装置，包括存储器和控制器，所述控制器用于执行存储在存储器中的计算机指令以实现上述介绍的基于最大功率点跟踪的CT取能方法，并达到与该方法相同的有益效果。

本发明的一种CT取能系统，包括电流互感器和取能电路；

所述电流互感器的一次侧用于连接高压母线，电流互感器的二次侧与取能电路连接；

所述取能电路包括补偿电容、整流模块、降压模块和稳压模块；补偿电容两端和整流模块的交流端连接，且整流模块的交流端用于连接电流互感器二次侧，降压模块和稳压模块串设在与整流模块直流端连接的供电支路上，且所述供电支路上还串设有用于连接需供电设备的接口；所述取能电路还包括基于最大功率点跟踪的CT取能装置，所述基于最大功率点跟踪的CT取能装置包括控制器和存储器，所述控制器控制连接补偿电容、整流模块、降压模块和稳压模块，所述控制器用于执行存储在存储器中的计算机指令以实现如下方法：

1)在电流互感器从电流互感器一次侧的高压母线取电并通过取能电路为需供电设备供电过程中，采用遗传算法按照如下方法确定最大功率点：

①设置初始的补偿电容的电容值和初始的降压模块的占空比，并将初始的补偿电容的电容值和初始的降压模块的占空比分别作为上次迭代电容值和上次迭代占空比；

②计算上次迭代电容值和上次迭代占空比所对对应的适应度函数，所述适应度函数为电流互感器二次侧功率，并判断是否满足收敛判据：

若满足，则确定最大功率点；

若不满足，则进行遗传操作，所述遗传操作包括复制、交叉和变异中的至少一种，得到当次迭代电容值和当次迭代占空比，将当次迭代电容值和当次迭代占空比作为上次迭代电容值和上次迭代占空比，重复步骤②，直至满足收敛判据；

2)依据与最大功率点对应的最终次迭代电容值和最终次迭代占空比对取能电路进行控制；

3)检测高压母线电流，在高压母线电流发生变化时，确定电流互感器二次侧功率变化量并进行判断：

若电流互感器二次侧功率变化量大于等于状态阈值且小于模式阈值，则根据电流互感器二次侧的功率值的变化情况，采用扰动跟踪法控制改变补偿电容的电容值和降压模块的占空比，以进行最大功率点跟踪实现CT取能；其中，状态阈值小于模式阈值；

若电流互感器二次侧功率变化量大于等于模式阈值，则按照步骤1)的方式重新确定最大功率点，并执行步骤2)～3)，以进行最大功率点确定与跟踪实现CT取能。

上述技术方案的有益效果为：本发明的CT取能系统，包括取电电路，取电电路中设置有补偿电容、整流模块、降压模块和稳压模块，以实现为需供电设备供电。在取电电路工作过程中，采用遗传算法确定最大功率点以及与最大功率点对应的补偿电容的电容值和降压电路的占空比，在高压母线电流发生变化时，若电流互感器二次侧功率在一定范围内波动，则采用扰动跟踪法跟踪最大功率点，若电流互感器二次侧功率发生较大变化，则采用遗传算法重新确定最大功率点，确保电流在数十安到数千安进行二次侧电压的稳定输出，相比传统的CT取能技术能够确保二次侧有足够的功率为二次监控设备进行供电，使二次侧能够稳定、可靠地工作。

进一步地，步骤3)中，若电流互感器二次侧功率变化量的判断结果为电流互感器二次侧功率变化量小于状态阈值，则控制补偿电容的电容值和降压模块的占空比不变。

进一步地，所述整流模块采用单相桥式半控整流电路。

进一步地，所述降压模块采用Buck降压电路。

进一步地，所述取能电路还包括泄放模块，所述泄放模块包括泄放支路，所述泄放支路上串设有泄放电阻和泄放开关单元，所述泄放支路两端用于与整流模块直流端连接；所述控制器控制连接所述泄放开关单元。

进一步地，为了保证在CT故障情况下仍能为需供电设备供电，所述取能电路还包括备用取能模块，所述备用取能模块包括电池单元和光耦单元，光耦单元原边的一端与控制器连接，光耦单元原边的另一端接地，光耦单元副边的一端与电池单元连接，光耦单元副边的另一端与稳压模块的输入端连接。

进一步地，所述补偿电容包括多组电容与相应组电容串联的可控开关单元。

附图说明

图1是本发明的CT取能系统的电路图；

图2是本发明的CT取电电路的等效模型图；

图3是本发明的基于最大功率点跟踪的CT取能方法的流程图；

图4是本发明的基于最大功率点跟踪的CT取能装置的结构图。

具体实施方式

电流感应电源的理论基础源于电磁感应原理的电流变换，其能量变换的前提是一次侧(输电导线，即原边)具有足够的交流电流传输，且无论导线电流怎样波动，电源输出都必须保持稳定。为解决高压母线电流从几安培至几千安培变化导致二次侧(即副边)输出不稳定的问题，本发明提供了一种将遗传算法与扰动观察法相结合的方法来跟踪最大功率点实现CT取能的技术，应用该技术可实现本发明的一种基于最大功率点跟踪的CT取能方法、一种基于最大功率点跟踪的CT取能装置以及一种CT取能系统，下面结合附图和实施例进行详细介绍。

系统实施例：

本发明的一种CT取能系统实施例，该系统的电路图如图1所示。

如图1所示，该CT取能系统包括电流互感器和取能电路，取能电路包括补偿电容、整流模块、泄放模块、降压模块、稳压模块、以及备用电源模块，除此以外，还包括控制器、采样调理模块、驱动模块、以及存储器(存储器未画出，且将控制器和存储器合称为基于最大功率点跟踪的CT取能装置)。

电流互感器一次侧用于连接高压母线，电流互感器二次侧与取能电路连接。

补偿电容C_p由多组电容与相应组电容串联的可控开关单元构成，在可控开关单元导通的情况下，与该导通的可控开关单元串联的相应组电容接入电路中，从而通过控制可控开关单元改变接入电路的电容组数，实现补偿电容C_p电容值的可变。补偿电容C_p两端与与电流互感器二次侧连接，补偿电容C_p两端还连接整流模块的交流端。本实施例中可控开关单元选用继电器。

整流模块采用单相桥式半控整流电路，单相桥式半控整流电路包括两个二极管D₁和D₂、以及两个整流开关单元Q₁和Q₂，两个整流开关模块Q₁和Q₂均包括一个MOS管和与MOS管反并联的二极管，整个单相桥式半控整流电路的交流端与补偿电容C_p两端连接，且单相桥式半控整流电路的直流端连接有第一滤波电容C₀。

泄放模块包括泄放支路，泄放支路上串设有泄放电阻R₀和泄放开关单元Q₃，泄放开关模块Q₃包括一个MOS管和与MOS管反并联的二极管，泄放支路两端与第一滤波电容C₀两端连接。

降压模块采用Buck降压电路，串设在与整流模块连接的供电支路上。稳压模块采用线性稳压电路，线性稳压电路包括线性稳压电源、稳压管TVS、第二滤波电容C₁和第三滤波电容C₂，线性稳压电源串设在与整流模块连接的供电支路上。稳压管TVS、第二滤波电容C₁和第三滤波电容C₂的一端均连接线性稳压电源，另一端均接地。而且，与整流模块连接的供电支路上还设置有用于连接需供电设备的接口。本实施例中，需供电设备为微处理器。

备用取能模块包括蓄电池单元和光耦单元，光耦单元原边的一端通过电阻R₁与控制器的GPIO模块连接，光耦单元原边的另一端接地，光耦单元副边的一端与蓄电池单元正极连接，光耦单元副边的另一端与线性稳压电源的输入端连接。本实施例中光耦单元选用TPL431。

控制器为整个CT取能系统的核心处理单元，本实施例中选用STM32F10ZET6。控制器的ADC模块通过采样调理模块与补偿电容C_p两端连接，控制器还通过驱动模块连接补偿电容C_p中的可控开关单元、两个整流开关单元Q₁和Q₂、泄放开关单元Q₃、Buck降压电路中的开关单元，对各个开关单元可通过输出PWM的形式进行控制。

存储器中存储有计算机指令，执行该计算机指令可以实现本发明的一种基于最大功率点跟踪的CT取能方法。

图1所示系统的工作原理为：CT感应取能是利用电磁感应原理，通过取能线圈从高压母线或线路上感应交流电压，然后经过整流、稳压等操作后为高压侧电子电路供电。传统的取电电路仅在副边将交流电转换为直流电为二次侧的监控设备供电，即副边的负载等效为纯阻性。因未能对CT的励磁电感进行补偿，该方式获取的功率低，且副边电压往往也较低，不会使得磁芯进入饱和状态。为进一步简化如图1所示的电路，将图1电路中的单相桥式半控整流电路、Buck降压电路以及监控设备负载等效为纯阻性负载，可得到CT取电电路的等效模型如图2所示。在实际电路中，原边电流经CT取能线圈折算至副边，等效为i_s/n电流源，副边并联的电感表示实际的励磁电感L_m，副边并联的电阻R_m表示磁滞损耗的内阻。然而励磁电感L_m和磁滞损耗的内阻R_m随着副边电压输出的变化而变化，为了使电路输出最大功率，根据阻抗匹配原则，在副边并联补偿电容，以抵消励磁电感的分流，通过控制二次侧Buck降压电路输出电压使得CT线圈内阻与负载电阻相等，即负载可获取最大功率，且此功率与传统CT取能电路所获取得的功率大得多。由于并联匹配电容使得副边的输出电压明显升高，可能会导致磁芯饱和，专门设计了由泄放开关单元与泄放电阻串联构成的泄放模块，可有效避免DC转换电路输入功率过大，进而造成后级损坏。

由图2可知，根据阻抗匹配原理，当负载阻抗等于电压源内阻抗的共轭时，电压源传输到负载的功率达到最大值，现将这一原则映射至图中电流源的情况，则有：当副边所连接的导纳等于自身导纳的共扼时，负载电阻及获得的功率最大，即：

其中，R_L为负载电阻。

由式(1)可知，获得最大功率时，负载侧并联的电容值、电阻值以及最大功率为：

通过式(1)和式(2)可知，若二次侧获得最大功率必须有CT的参数L_m和R_m，由于CT的变化范围较大感应电压U₀也发生变化，参数L_m和R_m随着输出电压变化，对此通过调节补偿电容C_p的电容值以及控制二次的Buck降压电路的占空比来获取副边的最大功率。

下面对本发明的一种基于最大功率点跟踪的CT取能方法进行详细介绍。

该方法的主要构思在于，将遗传算法和扰动观察法相结合以进行双模式最大功率点跟踪，实现CT取能，通过控制改变补偿电容C_p的电容值和Buck降压电路的PWM占空比来跟踪二次侧最大功率。其中，传统的扰动观察法跟踪最大功率时，不具备全局搜索能力，处理多变量问题时容易跳过最大功率所在区域，收敛时间长；遗传算法作为一种近代最优化方法，广泛应用在计算科学、模式识别等领域，较为适用于在给定输入下快速寻找最优点，但当输入波动时，不易跟踪输入的变化寻找新的最优点，而扰动观察法针对输入的变化可利用小步长扰动，在最优区域内跟踪最优点的变化。结合这两种方法的优缺点，配合实现本发明的方法。具体手段为：双模式最大功率点跟踪过程中，利用遗传算法确定最大功率点，由于高压母线电路中电流随时间可能发生变化，电流互感器二次侧功率随之发生波动，若功率变化量波动在一定范围内，采用扰动观察法跟踪最大功率点，若功率发生较大变化，进一步采用遗传算法重新确定最大功率点。下面结合图3，对该方法进行详细说明。

步骤一，采用如图1所示取能系统为微处理器供电，即电流互感器一次侧从取能电路取电，并经过取能电路为微处理器供电。采用遗传算法确定最大功率点，具体过程如下：

1)确定初始的补偿电容的电容值和初始的Buck降压电路的PWM占空比，并进行编码，以得到初始种群。

2)将初始种群作为上代种群(即图3中的种群1)。

3)将二次侧的功率值作为适应度函数，计算适应度函数值并判断是否满足收敛判据：

若满足收敛判据，则上代种群为最终代种群，此时对最终代种群中的补偿电容的电容值和Buck降压电路的PWM占空比进行解码，以确定最大功率点；

若不满足收敛判据，则进行遗传操作，通过复制、交叉、以及变异操作，得到当代种群(即图3中的种群2)，并将当代种群作为上代种群，重复步骤3)进行迭代计算，直至满足收敛判据。

步骤二，依据与最大功率点对应的最终代种群对取能电路中的补偿电容和Buck降压电路进行控制。

步骤三，检测高压母线电流，在高压母线电流发生变化时，确定电流互感器二次侧功率变化量ΔP，并将电流互感器二次侧功率变化量ΔP与状态阈值TH₁、模式阈值TH₂进行比较判断：

若ΔP<TH₁，则控制器控制补偿电容C_p的电容值与Buck降压电路的PWM占空比不变；

若TH₁≤ΔP<TH₂，则采用扰动观察法来逐一比较每次变化的ΔP，并通过控制器控制改变补偿电容C_p的电容值与Buck降压电路的PWM占空比，以实现跟踪最大的功率点；

若ΔP≥TH₂，则重新执行步骤一的方式重新确定最大功率点，并执行步骤二至步骤三，以行最大功率点确定与跟踪实现CT取能。

综上，本发明将遗传算法和扰动观察法相结合来进行最大功率点跟踪，即，采用遗传算法确定最大功率点，在电流互感器二次侧功率在一定范围内波动时，采用扰动观察法跟踪最大功率点，在电流互感器二次侧功率发生较大变化时，则采用遗传算法重新确定最大功率点，从而确保电流在数十安到数千安进行二次侧电压的稳定输出，相比传统的CT取能技术，本发明能够确保二次侧有足够的功率为二次监控设备进行供电，使二次侧能够稳定、可靠地工作。

装置实施例：

本发明的一种基于最大功率点跟踪的CT取能装置实施例，其结构如图4所示，包括存储器、控制器和内部总线，控制器、存储器之间通过内部总线完成相互间的通信和数据交互。控制器包括至少一个存储于存储器中的软件功能模块，控制器通过运行存储在存储器中的软件程序以及模块，执行各种功能应用以及数据处理，实现本发明的系统实施例中介绍的一种基于最大功率点跟踪的CT取能方法，该方法已在系统实施例中做了详细介绍，这里不再赘述。

其中，控制器可以为微处理器MCU、可编程逻辑器件FPGA等处理装置。存储器可为利用电能方式存储信息的各式存储器，例如RAM、ROM等；也可为利用磁能方式存储信息的各式存储器，例如硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器、U盘等；还可为利用光学方式存储信息的各式存储器，例如CD、DVD等；当然，还可为其他方式的存储器，例如量子存储器、石墨烯存储器等。

方法实施例：

本发明的一种基于最大功率点跟踪的CT取能方法实施例，同系统实施例中介绍的一种基于最大功率点跟踪的CT取能方法一致，这里不再赘述。

Claims (10)

1.一种基于最大功率点跟踪的CT取能方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在电流互感器从电流互感器一次侧的高压母线取电并通过取能电路为需供电设备供电过程中，采用遗传算法确定最大功率点；其中，所述取能电路包括补偿电容、整流模块、降压模块和稳压模块，补偿电容两端和整流模块的交流端连接，且整流模块的交流端用于连接电流互感器二次侧，降压模块和稳压模块串设在与整流模块直流端连接的供电支路上，且所述供电支路上还串设有用于连接需供电设备的接口；采用遗传算法确定最大功率点的过程包括：

①设置初始的补偿电容的电容值和初始的降压模块的占空比，并将初始的补偿电容的电容值和初始的降压模块的占空比分别作为上次迭代电容值和上次迭代占空比；

②计算上次迭代电容值和上次迭代占空比所对对应的适应度函数，所述适应度函数为电流互感器二次侧功率，二次侧获得的最大功率为：

其中ω是角速度，L_m用来表示实际的励磁电感，C_p是补偿电容，R_m用来表示磁滞损耗的内阻，U₀是感应电压，i_s为原边电流，n为线圈匝数，P_max为最大功率，并判断是否满足收敛判据：

若满足，则确定最大功率点；

若不满足，则进行遗传操作，所述遗传操作包括复制、交叉和变异中的至少一种，得到当次迭代电容值和当次迭代占空比，将当次迭代电容值和当次迭代占空比作为上次迭代电容值和上次迭代占空比，重复步骤②，直至满足收敛判据；

2)依据与最大功率点对应的最终次迭代电容值和最终次迭代占空比对取能电路进行控制；

3)检测高压母线电流，在高压母线电流发生变化时，确定电流互感器二次侧功率变化量并进行判断：

若电流互感器二次侧功率变化量大于等于状态阈值且小于模式阈值，则根据电流互感器二次侧的功率值的变化情况，采用扰动跟踪法控制改变补偿电容的电容值和降压模块的占空比，以进行最大功率点跟踪实现CT取能；其中，状态阈值小于模式阈值；

若电流互感器二次侧功率变化量大于等于模式阈值，则按照步骤1)的方式重新确定最大功率点，并执行步骤2)～3)，以进行最大功率点确定与跟踪实现CT取能。

2.根据权利要求1所述的基于最大功率点跟踪的CT取能方法，其特征在于，步骤3)中，若电流互感器二次侧功率变化量的判断结果为电流互感器二次侧功率变化量小于状态阈值，则控制补偿电容的电容值和降压模块的占空比不变。

3.一种基于最大功率点跟踪的CT取能装置，其特征在于，包括存储器和控制器，所述控制器用于执行存储在存储器中的计算机指令以实现权利要求1或2所述的基于最大功率点跟踪的CT取能方法。

4.一种CT取能系统，其特征在于，包括电流互感器和取能电路；

所述电流互感器的一次侧用于连接高压母线，电流互感器的二次侧与取能电路连接；

所述取能电路包括补偿电容、整流模块、降压模块和稳压模块；补偿电容两端和整流模块的交流端连接，且整流模块的交流端用于连接电流互感器二次侧，降压模块和稳压模块串设在与整流模块直流端连接的供电支路上，且所述供电支路上还串设有用于连接需供电设备的接口；所述取能电路还包括基于最大功率点跟踪的CT取能装置，所述基于最大功率点跟踪的CT取能装置包括控制器和存储器，所述控制器控制连接补偿电容、整流模块、降压模块和稳压模块，所述控制器用于执行存储在存储器中的计算机指令以实现如下方法：

1)在电流互感器从电流互感器一次侧的高压母线取电并通过取能电路为需供电设备供电过程中，采用遗传算法按照如下方法确定最大功率点：

①设置初始的补偿电容的电容值和初始的降压模块的占空比，并将初始的补偿电容的电容值和初始的降压模块的占空比分别作为上次迭代电容值和上次迭代占空比；

②计算上次迭代电容值和上次迭代占空比所对对应的适应度函数，所述适应度函数为电流互感器二次侧功率，二次侧获得的最大功率为：

其中ω是角速度，L_m用来表示实际的励磁电感，C_p是补偿电容，R_m用来表示磁滞损耗的内阻，U₀是感应电压，i_s为原边电流，n为线圈匝数，P_max为最大功率，并判断是否满足收敛判据：

若满足，则确定最大功率点；

若不满足，则进行遗传操作，所述遗传操作包括复制、交叉和变异中的至少一种，得到当次迭代电容值和当次迭代占空比，将当次迭代电容值和当次迭代占空比作为上次迭代电容值和上次迭代占空比，重复步骤②，直至满足收敛判据；

2)依据与最大功率点对应的最终次迭代电容值和最终次迭代占空比对取能电路进行控制；

3)检测高压母线电流，在高压母线电流发生变化时，确定电流互感器二次侧功率变化量并进行判断：

若电流互感器二次侧功率变化量大于等于状态阈值且小于模式阈值，则根据电流互感器二次侧的功率值的变化情况，采用扰动跟踪法控制改变补偿电容的电容值和降压模块的占空比，以进行最大功率点跟踪实现CT取能；其中，状态阈值小于模式阈值；

若电流互感器二次侧功率变化量大于等于模式阈值，则按照步骤1)的方式重新确定最大功率点，并执行步骤2)～3)，以进行最大功率点确定与跟踪实现CT取能。

5.根据权利要求4所述的CT取能系统，其特征在于，步骤3)中，若电流互感器二次侧功率变化量的判断结果为电流互感器二次侧功率变化量小于状态阈值，则控制补偿电容的电容值和降压模块的占空比不变。

6.根据权利要求4所述的CT取能系统，其特征在于，所述整流模块采用单相桥式半控整流电路。

7.根据权利要求4所述的CT取能系统，其特征在于，所述降压模块采用Buck降压电路。

8.根据权利要求4所述的CT取能系统，其特征在于，所述取能电路还包括泄放模块，所述泄放模块包括泄放支路，所述泄放支路上串设有泄放电阻和泄放开关单元，所述泄放支路两端用于与整流模块直流端连接；所述控制器控制连接所述泄放开关单元。

9.根据权利要求4所述的CT取能系统，其特征在于，所述取能电路还包括备用取能模块，所述备用取能模块包括电池单元和光耦单元，光耦单元原边的一端与控制器连接，光耦单元原边的另一端接地，光耦单元副边的一端与电池单元连接，光耦单元副边的另一端与稳压模块的输入端连接。

10.根据权利要求4～8任一项所述的CT取能系统，其特征在于，所述补偿电容包括多组电容与相应组电容串联的可控开关单元。