[发明专利]一种用于网型拓扑海底观测网的恒流供电系统及方法

说明书

本发明涉及一种用于网型拓扑海底观测网的恒流供电系统及方法，该系统包括岸基馈电设备、主分支单元、分支器和观测仪器平台，多个岸基馈电设备分别连接多条主级海缆，串接在主级海缆中的多个主分支单元将电能分支到多条次级海缆，串接在海缆中的分支器与观测仪器平台相连，为观测仪器平台供电，系统的网型拓扑结构与具备双向电能流动功能的主分支单元可为观测仪器平台提供冗余的馈电设备与输电路径，在系统发生海缆故障时维持海底观测平台的正常运行。与现有技术相比，本发明具有灵活供电，系统结构简单等优点。

技术领域

本发明涉及海洋观测技术领域，尤其是涉及一种用于网型拓扑海底观测网的恒流供电系统及方法。

背景技术

海底观测网有恒压并联和恒流串联两种供电方式，用电设备为海底仪器平台。

恒压并联输电方式扩展性强、电能输送效率较高、功率容量较大，适用于各种简单或复杂的拓扑结构，但其海缆接地故障隔离较复杂，需采用具有电切换功能的分支器。恒流串联输电方式扩展较难、电能输送效率较低、功率容量较小，但具有较好的抗单点海缆短路故障的能力。现有技术的恒流供电系统均为较简单的链式或两端供电式拓扑结构，无法适应拓扑结构较为复杂的网型拓扑海底观测网。而网型拓扑海底观测网为海底观测平台提供了冗余输电路径，具有良好的抗故障能力。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于网型拓扑海底观测网的恒流供电系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于网型拓扑海底观测网的恒流供电系统，该供电系统包括多个岸基馈电设备、多个分支器、多个主分支单元和观测仪器平台，每个所述岸基馈电设备通过海水缆线与每个所述主分支单元依次层叠连接后接地，所述层叠连接中位于同级连接顺序的所述主分支单元彼此之间通过所述海水缆线连接，每条所述海水缆线均串联连接有所述分支器，每个所述主分支单元和每个所述岸基馈电设备均还单独接地，所述观测仪器平台与所有所述分支器中的一个单独连接。

进一步地，所述的主分支单元包括主分支单元电流传感器、主分支单元驱动控制器、输入端开关电路模块、主分支单元变压器、输出端开关电路模块、主分支单元驱动控制器启动电路模块、主分支单元辅助电源、主分支单元稳压器和主分支单元隔离驱动电路模块，其中，所述输入端开关电路模块和所述输出端开关电路模块中的所有开关管的栅极均与所述主分支单元隔离驱动电路模块相连接，所述主分支单元隔离驱动电路模块按顺序依次与所述主分支单元驱动控制器、所述主分支单元稳压器和所述主分支单元驱动控制器启动电路模块串联连接，所述主分支单元驱动控制器启动电路模块经所述主分支单元电流传感器与所述输入端开关电路模块的直流输出端正极连接，所述主分支单元变压器连接于所述输入端开关电路模块和所述输出端开关电路模块各自的交流输入端正负极之间，所述主分支单元辅助电源并联连接于所述主分支单元稳压器和所述主分支单元驱动控制器启动电路模块之间。

进一步地，所述主分支单元辅助电源由辅助绕组和二极管单元串联连接组成。

进一步地，所述输入端开关电路模块和所述输出端开关电路模块均采用第一全桥拓扑结构，所述第一全桥拓扑结构包括多组彼此并联连接的所述开关管和续流二极管。