[发明专利]一种电网微型同步测量终端复合自供能电路

说明书

本发明公开了一种电网微型同步测量终端复合自供能电路，复合储能型自供能电路由CT取能电路、整流电路、DC/DC变换电路和复合储能构成。首先，CT从电网侧获取能量并给整流电路提供交流电压输入。接着，整流电路将输入的交流电压变为直流电压。最后，由DC/DC变换电路调节得到预期直流电压。为了确保供能可靠性，本发明采取协同策略控制复合储能，最终实现输出稳定的直流电压。本发明中DC/DC变换电路采用氮化镓MOSFET代替传统硅MOSFET，氮化镓MOSFET的高开关频率特性大幅度减小了DC/DC变换电路中电感、电容等无源器件的取值，进而缩小了终端的体积和重量，该特性使得终端在电力线路全覆盖穿戴式安装变得更加方便。

技术领域

本发明涉及配电网故障监测技术领域，具体涉及一种电网微型同步测量终端复合自供能电路。

背景技术

随着经济和技术的飞速发展，电网规模越来越大，电网结构也越来越复杂。电网的日益复杂导致了更多的故障。而故障监测是解决这些问题的有效方法。由于输配电线路电压高、电流大，难以直接向监控终端供电。因此，将电压或电流从高值难以直接转换成低值并将其应用至检测终端，将电网侧电压转换为低值适用于监测终端的研究就显得尤为重要。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种电网微型同步测量终端复合自供能电路，CT从电网侧获取能量并给整流电路提供交流电压输入，整流电路将输入的交流电压变为直流电压，复合储能采用协同策略切换供电方案来提高输出电压可靠性，最后达到给微型同步测量终端提供稳定电压的目的。

技术方案：本发明提供了一种电网微型同步测量终端复合自供能电路，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，所述占空比D、电感L、电容C₂的选取为：