[发明专利]高压/超高压输电系统供电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种供电装置，尤其涉及一种高压/超高压输电系统供电装置。

背景技术

高压/超高压输电系统(装置)，例如超高压交流输电线路可控串联补偿/固定串联补偿装置中，其测量部分所采用的数据采集装置为有源测量方式，这就需要为超高压平台上的数据采集装置提供电源。超高压输电系统平台上装置的供电方式不同于地面电源系统，它具有如下特点：

1、超高压输电系统平台上的大电流、高场强会对电源电路造成极大的电磁干扰，这要求电源装置具有极强的抗电磁干扰能力；

2、超高压输电系统平台上的自然环境恶劣，这要求电源装置具有耐受高温、潮湿、高寒、覆冰等严酷环境的能力。

3、超高压输电系统平台上虽然可以方便的从高压线路取得电源，但是由于该电源依赖于线路的运行情况，所以工作并不稳定可靠；如果从地面为超高压平台提供能源，就要考虑超高压绝缘等问题而使送到平台上的能源变得非常宝贵而有限，这就要求平台上的供电电源及其监控电路都必须具有极低的功耗。

4、为了满足超高压输电系统平台上数据采集装置高精度、高可靠性的要求电源装置必须能够提供品质良好的电源，满足数据采集装置对电压精度和纹波的要求，确保在任何情况下均能为数据采集装置提供稳定、可靠、连续的电源。

这些都使得超高压输电系统平台上电源装置的设计具有一定的特殊性和技术难度。

目前高压/超高压输电系统供电装置主要有两种，一种是对仅要求在线路正常时供电的负载采用的是CT(电流互感器)取能电源；另一种是对要求在任何工况下都要正常工作的负载采用的是激光送能电源。

CT取能电源是在高压平台上通过取能CT从高压母线上耦合得到交流电，然后经过能量转换电路得到所需要的直流电，为超高压平台测量系统提供稳定可靠的直流电源。CT取能电源是一种在电力工业领域广泛应用的传统供能方式，它具有取能简单方便、技术成熟、成本低廉、寿命长等优点；缺点是对线路本身的工作状况依赖性大，只有当线路电流达到一定的门槛值时才能取得能量，在线路故障、检修甚至轻载期间无法取得能量。

激光送能电源是由地面的激光驱动装置发生激光，通过送能光纤把激光能量传送到高压平台，再通过光伏转换器件及相应的外围电路将光能转换为直流电，为超高压平台测量系统提供稳定的直流电源。它具有不受电磁干扰、不依赖线路的工作状况、电源连续可靠等优点；缺点是连续工作寿命较短、成本较高、控制比较复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不依赖于高压/超高压输电系统线路的工作情况，能够为高压/超高压输电系统提供连续的电源供给，且连续工作寿命长、成本较低的供电装置。

为解决上述技术问题，本发明的高压/超高压输电系统供电装置包括一个激光送能电源和一个与该激光送能电源并联的CT取能电源，还包括一个对该激光送能电源和CT取能电源并联电路工作情况进行监测和控制的单元。

检测和控制单元实时检测并联电源的工作情况，当检测信息表明CT取能电源正常工作时，发出控制命令使激光送能电源处于热备用状态，当检测信息表明CT取能电源工作不正常时，立即发出控制命令启动激光送能电源为高压/超高压输电系统供电，当CT取能电源恢复正常工作时，激光送能电源自动退出运行，处于热备用状态。

激光送能电源包括一个地面激光驱动单元、激光二极管、送能光纤和一个高压/超高压平台上的光伏转换器件，所述激光驱动单元为激光二极管提供激光驱动电流，激光二极管发生激光后通过送能光纤将激光能量发送到平台上，平台上的光伏转换器件将激光能量转换为直流电。

CT取能电源电路由一次CT、二次CT、整流桥T1～T4、串联二极管G1～Gn(5≤n≤50)、滤波、电压变换和稳压电路组成。一次CT固定在高压母线上，其余部分均位于平台负载内，其中整流桥和串联二极管固定在散热器上。该CT取能电源电路的串联二极管G1~Gn也可以由做成集成形式的硅堆代替。

作为本发明的一种改进，高压/超高压供电装置还包括一个储能单元，其核心元件可以是一个超级电容。该储能单元位于CT取能电源的输出端，通过二极管跟CT取能电源并联后再通过二极管同激光送能电源回路并联。