一种电流互感器取能装置及控制方法与流程

本发明涉及电力系统，尤其涉及一种电流互感器取能装置及控制方法。

背景技术：

1、在高压输电线路取能中，基于ct(current transformer，电流互感器)的导线电流取能技术具有独特意义。只要输电导线的一次电流足够大，ct就能提供足够的输出功率，但由于存在一次电流的波动、对ct铁芯重量的限制等因素，使得高压ct取能装置的工作效率较低。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提出了一种电流互感器取能装置及控制方法，使得提高了高压ct取能装置的工作效率。

2、为实现上述目的，本发明在第一方面提供一种电流互感器取能装置，所述装置包括：

3、电流互感器、测量单元、取能单元、补偿单元和主控单元；

4、所述电流互感器分别与所述取能单元、所述补偿单元连接，所述测量单元、所述取能单元、所述补偿单元均与所述主控单元连接；

5、输电导线穿过所述电流互感器，所述输电导线与所述测量单元连接，所述取能单元与负载连接；

6、所述测量单元用于测量所述输电导线的一次电流并进行处理后传输至所述主控单元；

7、所述主控单元用于根据处理后的一次电流和预设补偿表确定补偿信号，并将所述补偿信号传输至所述补偿单元，以使所述补偿单元调节自身的补偿电容值；

8、所述取能单元用于对所述电流互感器的第一感应电流和第一感应电压进行处理后传输至所述主控单元；

9、所述主控单元用于根据处理后的第一感应电流和处理后的第一感应电压确定最大功率信号，并将所述最大功率信号传输至所述取能单元，以使所述取能单元调节所述取能单元中的pwm稳压电路的占空比，以按最大功率给所述负载供能。

10、可选地，所述补偿单元用于对所述电流互感器的第二感应电压进行处理后传输至所述主控单元；

11、所述主控单元用于根据处理后的一次电流和处理后的第二感应电压确定所述补偿信号。

12、可选地，所述补偿单元用于对所述电流互感器的第二感应电压进行处理后传输至所述主控单元；

13、所述主控单元用于根据处理后的一次电流和处理后的第二感应电压确定所述预设补偿表。

14、可选地，所述电流互感器包括环形铁芯、取能绕组和补偿绕组；

15、所述取能绕组、所述补偿绕组均绕制在所述环形铁芯上；

16、所述输电导线穿过所述环形铁芯，所述取能绕组的两端均与所述取能单元连接，所述补偿绕组的两端均与所述补偿单元连接；

17、所述补偿绕组用于产生第二感应电压，并将所述第二感应电压传输至所述补偿单元；

18、所述取能绕组用于产生所述第一感应电流和所述第一感应电压，并将所述第一感应电流和所述第一感应电压传输至所述取能单元。

19、可选地，所述取能单元包括整流电路、滤波电容、pwm稳压电路、三极管、第一电压采样电路和第一电流采样电路；

20、所述整流电路分别与所述滤波电容的两端连接，所述滤波电容的两端均与所述pwm稳压电路连接，所述pwm稳压电路分别与所述三极管的集电极、所述第一电压采样电路、所述第一电流采样电路连接；

21、所述取能绕组的两端均与所述整流电路连接，所述三极管的基极、所述第一电压采样电路、所述第一电流采样电路均与所述主控单元连接，所述pwm稳压电路与所述负载连接；

22、所述整流电路和所述滤波电容用于对所述第一感应电流和所述第一感应电压进行交流转直流处理得到直流电流和直流电压，并将所述直流电流和直流电压传输至所述pwm稳压电路；

23、所述pwm稳压电路用于将所述直流电流和所述直流电压进行稳压处理后分别传输至所述第一电压采样电路、第一电流采样电路；

24、所述第一电压采样电路用于对稳压处理后的直流电压进行处理得到处理后的第一感应电压，并将所述第一感应电压传输至所述主控单元；

25、所述第一电流采样电路用于对稳压处理后的直流电流进行处理得到处理后的第一感应电流，并将所述第一感应电流传输至所述主控单元；

26、所述三极管用于根据所述最大功率信号调节所述pwm稳压电路的占空比，以按最大功率给所述负载供能。

27、可选地，所述补偿单元包括多个补偿电容、多个继电器、控制驱动电路和第二电压采样电路；

28、在多个补偿电容为三个补偿电容的情况下，多个继电器为三个继电器；

29、每个继电器的两个通电端均与所述控制驱动电路，每个继电器的常开端均与所述第二电压采样电路连接，第一个继电器的公共端与第一个补偿电容的一端连接，第二个继电器的公共端与第二个补偿电容的一端连接，第三个继电器的公共端与第三个补偿电容的一端连接；

30、每个继电器的常开端均与所述补偿绕组的一端连接，每个补偿电容的另一端均与所述补偿绕组的另一端连接，所述第二电压采样电路分别与所述补偿绕组的另一端连接，所述第二电压采样电路、所述控制驱动电路均与所述主控单元连接；

31、所述第二电压采样电路用于对所述第二感应电压进行处理后传输至所述主控单元；

32、所述控制驱动电路用于根据所述补偿信号将电信号传输至与所述补偿信号对应的至少一个继电器，以导通对应的至少一个继电器的公共端与常开端。

33、可选地，所述测量单元包括预设电流互感器和第二电流采样电路；

34、所述预设电流互感器与所述第二电流采样电路连接；

35、所述输电导线穿过所述预设电流互感器，所述第二电流采样电路与所述主控单元连接；

36、所述预设电流互感器用于根据所述一次电流产生第二感应电流，并将所述第二感应电流传输至所述第二电流采样电路；

37、所述第二电流采样电路用于对所述第二感应电流进行处理得到处理后的一次电流，并将处理后的一次电流传输至所述主控单元。

38、可选地，所述环形铁芯为开合式环形铁芯，所述取能绕组绕制在所述开合式环形铁芯的一半上，所述补偿绕组绕制在所述开合式环形铁芯的另一半上。

39、为实现上述目的，本发明在第二方面提供一种电流互感器取能装置的控制方法，所述方法应用于如第一方面任一项所述的装置，所述方法包括：

40、所述测量单元对所述输电导线的一次电流进行处理后传输至所述主控单元；

41、所述主控单元根据处理后的一次电流和预设补偿表确定补偿信号，并将所述补偿信号传输至所述补偿单元，以使所述补偿单元调节自身的补偿电容值；

42、所述取能单元对所述电流互感器的第一感应电流和第一感应电压进行处理后传输至所述主控单元；

43、所述主控单元根据处理后的第一感应电流和处理后的第一感应电压确定最大功率信号，并将所述最大功率信号传输至所述取能单元，以使所述取能单元调节所述取能单元中的pwm稳压电路的占空比，以按最大功率给所述负载供能。

44、可选地，在所述将所述补偿信号传输至所述补偿单元，以使所述补偿单元调节自身的补偿电容值之前，所述方法还包括：

45、所述补偿单元对所述电流互感器的第二感应电压进行处理后传输至所述主控单元；

46、所述主控单元根据处理后的一次电流和处理后的第二感应电压确定所述补偿信号。

47、采用本发明实施例，具有如下有益效果：上述装置通过电流互感器分别与取能单元、补偿单元连接，测量单元、取能单元、补偿单元均与主控单元连接；输电导线穿过电流互感器，输电导线与测量单元连接，取能单元与负载连接；测量单元用于测量输电导线的一次电流并进行处理后传输至主控单元；主控单元用于根据处理后的一次电流和预设补偿表确定补偿信号，并将补偿信号传输至补偿单元，以使补偿单元调节自身的补偿电容值；取能单元用于对电流互感器的第一感应电流和第一感应电压进行处理后传输至主控单元；主控单元用于根据处理后的第一感应电流和处理后的第一感应电压确定最大功率信号，并将最大功率信号传输至取能单元，以使取能单元调节取能单元中的pwm稳压电路的占空比，以按最大功率给负载供能。通过根据处理后的一次电流和预设补偿表确定补偿信号，以使补偿单元调节自身的补偿电容值，实现补偿电容的容性无功电流与装置中的励磁感抗所产生的感应无功电流之间的动态补偿，进而提高装置中的感应有功电流，且通过根据处理后的第一感应电流和处理后的第一感应电压确定最大功率信号，以使取能单元调节取能单元中的pwm稳压电路的占空比，实现按最大功率给负载供能，即通过提高装置中的感应有功电流和按最大功率给负载供能，从而提高了高压ct取能装置的工作效率。