[发明专利]基于电流互感器取电的电源系统

说明书

发明名称 

基于电流互感器取电的电源系统 

技术领域

本发明专利属于发明一种专用于配网自动化和智能化的电源系统，该系统为电力自动化终端设备提供稳定可靠的直流电源。 

背景技术

电网的自动化和智能化一直是各国电力系统工作者关注的问题。智能电网为生产和生活用电提供了可靠的保证。智能电网的正常运行由配电自动化设备的相互协作完成。只有完成配电自动化设备安全可靠的运行，才能保证智能电网正常工作。配电自动化终端设备供电电源的安全稳定是保证配电自动化终端设备正常工作，确保智能电网安全运行的基本要求。 

现有的配电自动化终端电源多采用电压互感器取电的方式。电压互感器取电的配电自动化终端电源体积较大、成本高、安装不方便。在环网柜或其它体积较小的空间内安装难以实现，而户外安装的电压互感器易受到外力的损坏，运行的安全性受到影响。 

基于电流互感器取电的电源系统具有体积小，成本低，安装方便等特点，且采用电流互感器取电作为中端设备的供电电源，供电更稳定可靠。 

发明内容

本发明专利的目的是提供一种专用于配网自动化和智能化的电源系统，该系统为电力自动化终端设备提供稳定可靠的直流电源。该电源系统包括供电式电流互感器，电流互感器测试模块，滤波模块，整流模块，开关电源模块，储能模块，控制模块，电源输出模块组成。 

供电式电流互感器提供交流电源的输入部分，高压侧一次电流流经供电式电流互感器，互感器的二次输出作为交流电源的输入部分。 

电流互感器测试模块用来测试电流互感器的非线性工作特性，获取电流互感器电流及功率传输特性，得到其传输特性曲线。 

滤波模块和整流模块用来将互感器提供的交流电源输入进行滤波处理和 整流处理。开关电源模块利用现代电力技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压。 

储能模块配合开关电源一起使用，在提高开关电源输出功率的情况下，增强电源的稳定性。 

控制模块通过高性能微处理器控制储能器件的充电电路和放电电路，增强储能器件的使用时间。电源输出模块输出稳定可调的直流电源，供电力自动化终端供电设备使用。 

附图说明

图1是本发明结构示意图。 

图中标号：1-供电式电流互感器2-电流互感器测试模块3-二次侧线性负载4-滤波模块5-整流模块6-开关电源模块7-防倒流二极管8-MOSFET开关器件9-储能电容10-负载11-储能模块12-控制模块13-高性能微处理器14-运算放大器15-电源输出模块 

具体实施方式：

基于电流互感器取电的电源系统，其具体实施方式包括：电流互感器的取电处理，电流互感器的工作特性、功率传输处理，滤波、整流处理，开关电源的处理，储能模块的充放电处理，稳定的电源输出处理。 

电流互感器的取电处理是由供电式电流互感器(1)组成。高压侧一次电流经过供电式电流互感器(1)变换成二次电流输出，作为交流电源的输入部分。 

电流互感器的工作特性、功率传输处理是由供电式电流互感器(1)、电流互感器测试模块(2)、二次侧线性负载(3)组成。通过不断调整一次侧电流输入大小，测量二次侧的输出电流，同时测量二次侧线性负载(3)上的电压，得到电流互感器的功率输出曲线，饱和度曲线，从而得到电流互感器的工作特性。 

滤波、整流处理是由滤波模块(4)、整流模块(5)组成。滤波模块(4)共模滤波器、RC滤波电路组成，将电流互感器出来的交流输入中的杂波滤除，得到比较平滑的交流输入信号。整流模块(5)实现由交流信号变换成直流信号的功能。 

开关电源的处理是由开关电源模块(6)、防倒流二极管(7)、MOSFET开 关器件(8)组成。MOSFET开关器件(8)导通的控制采取脉冲宽度调节(PWM)与电压门限控制相结合的方式，使输出电压值偏差更小。防倒流二极管(7)的主要作用是防止电流倒流，降低其损耗。