[发明专利]一种电网微型同步测量终端复合自供能电路

权利要求书

1.一种电网微型同步测量终端复合自供能电路，其特征在于，包括CT取能电路、整流电路、DC/DC变换电路以及复合储能，所述CT取能电路输出端与所述整流电路输入端连接，所述整流电路输出端与所述DC/DC变换电路输入端连接，所述DC/DC变换电路输出端与所述复合储能连接；所述CT取能电路从电网侧获取电能并向所述整流电路提供交流电压，所述整流电路将交流电压变为直流电压，由所述DC/DC变换电路调节得到预期直流电压，所述复合储能采取协同控制方法判断所述DC/DC变换电路的输出电压与给定阈值电压的关系，切换复合储能的不同供电策略为所述微型同步测量终端供能。

2.根据权利要求1所述的电网微型同步测量终端复合自供能电路，其特征在于，所述CT取能电路由CT和电阻R₁组成，所述CT从电网侧获取感应电流，其变比为其输出的交流电压U₁＝I₂R₁。

3.根据权利要求1所述的电网微型同步测量终端复合自供能电路，其特征在于，所述整流电路包括单相整流桥、滤波电容C₁和稳压二极管ZD₁、稳压二极管ZD₂，所述单相整流桥输出端与所述滤波电容C₁连接，所述稳压二极管ZD₁、稳压二极管ZD₂串联后与所述滤波电容C₁并联，所述稳压二极管ZD₂输出电压即为所述整流电路输出端。

4.根据权利要求3所述的电网微型同步测量终端复合自供能电路，其特征在于，所述滤波电容C₁的选取条件为：

C₁R₂≥2.5T (3)

其中，R₂为假想电阻，T为工频周期。

5.根据权利要求1所述的电网微型同步测量终端复合自供能电路，其特征在于，所述DC/DC变换电路包括氮化镓MOSFET、二极管VD₅、电感L和电容C₂，所述氮化镓MOSFET由占空比为D的PWM驱动，所述氮化镓MOSFET一端与所述整流电路输出端连接，其另一端连接有所述二极管VD₅，所述电感L和电容C₂串联后与所述二极管VD₅并联。

6.根据权利要求5所述的电网微型同步测量终端复合自供能电路，其特征在于，所述占空比D、电感L、电容C₂的选取为：

其中，U_o为预期输出电压，U_i为所述整流电路输出电压，ΔI_L为纹波电流，f_s为开关频率，ΔV为纹波电压。

7.根据权利要求6所述的电网微型同步测量终端复合自供能电路，其特征在于，所述DC/DC变换电路中还加入PI调节，所述PI调节将DC/DC变换电路变为闭环系统，不断计算输出电压与预期电压的差值并动态调节DC/DC变换电路的PWM的占空比D，输出稳定预期电压。

8.根据权利要求1所述的电网微型同步测量终端复合自供能电路，其特征在于，所述复合储能包括超级电容和电池，所述超级电容、电池均串联一个开关后并联于所述DC/DC变换电路输出端。

9.根据权利要求8所述的电网微型同步测量终端复合自供能电路，其特征在于，所述复合储能的协同控制方法为：

判断DC/DC变换电路的输出电压U_o与给定阈值电压U_th的关系来切换复合储能的供电策略；若检测到U_o≥U_th，等待10T_s后再次检测到U_o≥U_th，则使用超级电容供电；若检测到U_o≤U_th，等待10T_s后再次检测到U_o≤U_th，则使用电池供电；若为其他情况则保持上一次供电策略不变。