[发明专利]一种适用于环网柜的超级电容型电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于环网柜的超级电容型电源装置，属于电力技术领域。 

背景技术

目前，随着国网公司智能电网战略的提出，配电网自动化有了新的内涵，相关的技术研究也逐步开展起来，其主要关注点在于自动化和智能化。环网柜能分合、承载负荷电流、环网电流，是环网供电系统中的重要设备。对环网柜内各种设备的健康状态和运行状态的监测是配电自动化系统的主要内容之一。由于环网柜安装地点大多在户外，柜内通常都不提供电源，给柜内的传感器、通讯设备供电的电源装置需要具备取能能力，在配网故障时电源还应当能够保持给通讯设备通电以传送故障信息。现有电源装置大多采用PT或太阳能取电、化学能蓄电池储能，有几个较大的不足，一是PT体积大，而柜内空间小，安装PT后影响环网柜的检修、维护；二是安装PT需要停电，需要对环网柜进行改造才能把PT的一次侧接入线路，若推广使用工程量巨大，而且需等待停电检修的时间才能实施，实施周期长；三是化学能储能装置如铅酸蓄电池循环使用次数少、大多需要不定期的维护，而环网柜安装数量大，分布广泛，所以电源的后期维护工作繁重；四是太阳能取电受限于环网柜所处的地理位置和天气影响，功率较小且取能不稳定。由于现有电源装置的缺点，环网柜在线监测无法得到大范围的推广应用。 

发明内容

本发明的目的是提出一种新型的供电装置集成方案，采用超级电容作为储能装置，CT和太阳能两路取能，解决现有环网柜在线监测系统所用电源装置的循环使用次数少、维护量大，体积大且需要停电改造现有的环网柜等问题。 

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案： 

一种适用于环网柜的超级电容型电源装置，其特征是，采用两路CT互感器并联从线路上感应取电，CT互感器与感应电源模块连接，CT互感器取电后经感应电源模块处理后为负载提供供电，同时给超级电容充电，所述超级电容同时由太阳能供电装置作为取能的补充充电。

所述感应电源模块中包括分别与两路CT互感器连接的主可控整流模块和辅可控整流模块，经所述主可控整流模块和辅可控整流模块整流后的电流进入电势湖，并由一主控单元根据对电势湖的取样电流控制主PWM变换模块，通过所述主PWM变换模块控制向负载输出电压，或通过所述主PWM变换模块控制充放电控制模块向超级电容充电。 

当所述CT互感应取能不足以支持负载的电能需求时，由所述感应电源模块控制超级电容放电维持负载工作。 

所述CT互感器和所述感应电源模块间由双芯电缆连接。 

所述负载包含设置在环网柜中的传感器和通讯设备。 

本发明与已有电源装置的不同在于：1）已有技术无论采用何种供电方式，都是单一的取能模式，且储能装置是化学能的蓄电池；本发明采用两种取能模式组合的形式，即感应电源模块与太阳能取电模块组合，储能装置为超级电容。2）现有技术也有采用感应取电的应用，但由于配网线路用电低谷时电流小，此时CT取电的功率小到不足以给传感器、通讯设备供电，故只能采用PT取电；本发明采用两个开口式CT钳并联的方式取电，同时使用太阳能供电作为补充，克服了单CT取电在线路用电低谷时功率过小的缺陷，同时具有CT钳取电体积小、可带电作业的优点。 

本发明所达到的有益效果： 

本发明的供电装置，与环网柜在线监测系统使用的供电装置相比，由于采用了CT（钳）取电，在环网柜中安装监测设备时无须停电，无须改造环网柜大大节省了工作量；采用超级电容作为储能装置替代化学能蓄电池，降低了运行期间的维护工作量，显著提高了设备使用寿命。

附图说明

图1为超级电容型太阳能UPS电源工作原理图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。 

如图1所示，本发明采用两路CT互感器并联从线路上感应取电，CT互感器与感应电源模块连接，CT互感器取电后经感应电源模块处理后为负载提供供电，同时给超级电容充电，超级电容同时由太阳能供电装置作为取能的补充充电。 

感应电源模块中包括分别与两路CT互感器连接的主可控整流模块和辅可控整流模块，经主可控整流模块和辅可控整流模块整流后的电流进入电势湖，并由一主控单元根据对电势湖的取样电流控制主PWM变换模块，通过主PWM变换模块控制向负载输出电压，或通过主PWM变换模块控制充放电控制模块向超级电容充电。 

本发明方法的主要思路和具体步骤如下：