[发明专利]一种输配电线路的电压电流测量取能装置

说明书

本发明公开了一种输配电线路的电压电流测量取能装置，包括：电流模块，用于检测线路导线的电流模拟信号，并进行预处理后送入高压端处理单元；电压取能模块，用于取样电压模拟信号，直接输出或者提供给低压端处理单元进行模数转换后输出，以及获取高低压端能量并进行处理后生成高低压端电源；高压端处理单元，用于对接收到的电流模拟信号进行模数转换，得到电流数字信号，并将电流数字信号与电流模拟信号分别经隔离通道传送到低压端处理单元；低压端处理单元，用于将接收到的电流隔离数字信号和电压数字信号通过电压电流数字信号通道传输给用户，将电流隔离模拟信号和电压模拟信号通过电压电流模拟信号通道传输给用户，以供用户选择使用。

技术领域

本发明涉及输配电线路的高电压技术与电源技术的交叉技术领域，特别涉 及一种输配电线路的电压电流测量取能装置。

背景技术

近年来，随着电网规模的不断扩大，供电可靠性要求的提高，随着万物互 联技术的推广和普及，输配电物联网技术的发展，输配电线路需要海量的智能 传感器、智能终端、智能设备感知线路状态，使用这些智能设备和智能传感器 监测线路及自身的运行状态，为电网的智能化运维工作提供决策依据。在输配 电领域由于电压等级高，受绝缘要求的限制，许多设备采样测量线路状态和取 电都存在困难。

目前，输配电领域常规的取能方法有：太阳能电池取能和电流互感器取能。 太阳能电池取能受到光照条件、环境温度、季节变化等因素的影响较大，导致 供电不稳定；电流互感器取能只需将线路穿过取电感应线圈，利用磁场感应即 可获得能量，二者没有物理连接，安装方便，有良好的绝缘性能。但是，线路 上的电流通常并不恒定，且有较大波动，甚至没有电流，在这种工况下很难保 证稳定的输出。

输配电领域现有的电压电流测量方法是使用电磁式电压和电磁式电流互感 器，这类设备通常体积和重量都比较大，功耗也比较大，运输和安装比较困难， 容易引发电力系统铁磁震荡，而且价格也比较贵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种输配电线路的电压电流测量取能装置，以解决 现有技术中采样测量线路状态和取电存在困难的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供如下方案：

一种输配电线路的电压电流测量取能装置，包括电流模块、电压取能模块、 高压端处理单元和低压端处理单元；

所述电流模块用于检测线路导线的电流模拟信号，并将检测到的电流模拟 信号预处理后送入所述高压端处理单元；

所述电压取能模块包括分别与所述线路导线连接的电压测量部分和取能部 分；所述电压测量部分用于取样电压模拟信号，将取得的电压模拟信号直接输 出，或者提供给所述低压端处理单元进行模数转换后输出；所述取能部分包括 高压端取能单元和低压端取能单元，所述高压端取能单元用于获取高压端能量 并进行处理后生成高压端电源，所述低压端取能单元用于获取低压端能量并进 行处理后生成低压端电源；

所述高压端处理单元包括第一单片机系统，用于对接收到的电流模拟信号 进行模数转换，得到电流数字信号，并将所述电流数字信号与所述电流模拟信 号分别经电流隔离数字信号通道和电流隔离模拟信号通道传送到所述低压端处 理单元；

所述低压端处理单元包括第二单片机系统，用于将接收到的电流隔离数字 信号和模数转换后的电压数字信号通过电压电流数字信号通道传输给用户，以 及将电流隔离模拟信号和从所述电压取能模块取得的电压模拟信号通过电压电 流模拟信号通道传输给用户，以供用户根据自身需要选择使用。

优选地，所述电流模块包括环绕所述线路导线的磁芯，以及绕制在所述磁 芯上的大电流检测互感器和小电流检测互感器；所述大电流检测互感器和所述 小电流检测互感器分别用于检测感应出的大电流信号和小电流信号。