[发明专利]一种电流互感器取电控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及应用电力电子和磁芯耦合取电技术的输电线路高压感应取电技术，特别是，一种电流互感器取电控制方法及系统。

背景技术

高压电缆送电，已经普及到大中小城市了。为了高压电缆的安全，往往需要在电缆旁边安装监控设备。为了供电方便通常使用磁芯电流互感器取电在高压电缆上直接取电。传统的电流互感器取电，将电流互感器取电电源整流降压后直接供给用电设备。这样就会导致很多不稳定情况。1当负载与电流互感器取电电源不匹配时，电流互感器取电效率低下。2当负载突然接入电流互感器取电电源时，导致电流互感器取电崩溃，而不能启动。3当高压电缆电流减小时，电流互感器取电电源的效率下降。而导致电流互感器取电崩溃，不能再次启动设备。4当高压电缆电流增大时，导致电流互感器取电输出电压提高，而使得电流互感器取电磁芯饱和，电流互感器取电磁芯易损坏。

申请号为CN201120306310.8的中国专利，提供了一种高压感应取电装置，由取电线圈和感应取能电源模块组成。取电线圈等电位固定安装在高压输电线缆上，通过高饱和磁导率铁基非晶合金软磁材料磁芯汇聚交变磁通，产生交变电动势；感应取能电源模块将取电线圈产生的交变电动势经取能功率调节部分、整理滤波稳压支路、DC-DC直流-直流变换器为蓄电池和负载提供电能。本装置采用可变直径的取电线圈，通过组合拼装各种不同直径的电磁感应线圈，方便用户使用。本技术方案利用输电线路本身的能量解决了现有高压侧设备传统供电方式的不足，体积小，安装方式简单，可广泛用于中高压配电电网运行、监测等领域。

CN201120306310.8的中国专利中提到的取电控制器采用传统的控制方法。附图1为该专利的取电电路原理图，从图中可以看出，取电电路包括整流器和DCDC降压器，再辅助一些滤波电路。该电路存在下述问题：

第一：当负载较轻，取电电流较大时。电容602电压直线升高，直到电流互感器取电效率下降。输入功率与输出功率匹配时，电路正常工作。输入电压过高时，磁芯处于饱和状态，磁芯寿命减少，稳定性降低。

第二：当负载较大，电缆电流较小时，DCDC输入电压下降。为了维持同样电压输出，需要加大DCDC输入电流，而输入电压恶性降低，越低效率越低，导致电路死掉，无功率输出。

第三；负载电路有电容的情况，上电时，取电电路对负载电容进行充电，由于负载电容充电电流瞬间很大，将电流互感器取电输出电压拉低到效率最低的零电压点，导致负载启动效率低，需要非常高的电缆电流。对于带有电容的负载，启动时，需要启动电缆电流为正常工作电流的二到三倍。

因此，传统的取电电路，只能工作在磁芯饱和区。并要求较大的启动电缆电流。

申请号为CN201210201919.8的中国专利，提供了基于电流互感器取电的电源系统，包括：供电式电流互感器、电流互感器测试模块、滤波模块、整流模块、开关电源模块、储能模块、控制模块、电源输出模块。供电式电流互感器与电流互感器测试模块连接，测试电流互感器的非线性工作特性，获取电流互感器电流及功率传输特性，得到其传输特性曲线；滤波模块、整流模块与开关电源模块连接，处理电流互感器的输入信号；储能模块、控制模块与电源输出模块连接，控制模块通过高性能微处理器控制储能模块的充电电路和放电电路，通过电源输出模块输出平滑稳定电源。该发明也是基于传统电流互感器取电的控制系统上做了些改进，没有提出根本性解决电流互感器取电系统效率低下，稳定性不好的问题的方案。

发明内容

本发明的目的在于创新电流互感器取电控制方式，优化电流互感器取电效率，提高电流互感器取电工作稳定性。高压电流互感器取电已经使用了多年，但是传统的电流互感器取电控制系统简单，效率底下，稳定性不好，常常伴随有，发热严重。接入负载时，取电控制器反复启动，不能正常工作，最后导致坏掉。因此对电流互感器取电控制系统而言，既能提高其取电效率，又能提高其取电稳定性的方法，就显得尤为迫切。

为了解决上述种种问题，本发明提供一种电流互感器取电控制方法及系统，既可以提高电流互感器取电的效率和稳定性，又可以保护磁芯。

本发明的具体技术方案如下。

本发明的第一方面涉及一种电流互感器取电控制方法，包括以下步骤，

对电流互感器取电绕组中产生的交变电流互感器取电电动势进行整流和储能；

检测整流后的储能电压，并与基准电压进行比较，根据比较输出控制信号；

根据所述控制信号对电流互感器进行输入耗能调节；

根据所述控制信号对输出电压进行输出调节控制。