[发明专利]一种用于电网监测的谐振互感取能装置

说明书

一种用于电网监测的谐振互感取能装置，包括电流互感器、互感取能模块、电流检测模块、能量管理模块、能量储存模块，所述互感取能模块包括谐振电容、整流电路、采样电阻、取能电容，所述电流检测模块包括电流传感放大器、有效值提取器、控制器，所述控制器为单片机控制器。本发明利用谐振电容与电流互感器组成LC谐振电路，具有自适应谐振功能，可以适用于各种不同规格的电流互感器。本发明在电流互感器一次侧绕组电流频率变化的情况下，可以自动调整谐振电容大小，大大提高了能量收集效率，且不再需要最大功率跟踪电路，环境适应性强。本发明不仅可以收集能量，同时还可以检测电网电流大小，适用于各种电网监测设备，解决了电网监测设备的能源问题，免去了更换电池的麻烦，减小了电池成本和运维成本。

技术领域

本发明涉及电力设施技术领域，尤其涉及一种用于电网监测的谐振互感取能装置。

背景技术

智能电网对输电路实行在线实时监测，监测效率高，省时省力，对电力系统安全稳定具有重要意义。现有技术中，智能电网上的监测设备多采用互感器取能的方式提供电源，但由于不同规格互感器的谐振电容不同，同时受环境、温度影响谐振点也会发生偏移，使得取电效率难以达到最优，从而大大降低了电网监测设备的使用时长及监测数据的准确性。因此，有必要提供一种新的用于电网监测的谐振互感取能装置来解决上述技术问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种用于电网监测的谐振互感取能装置。该装置具有自适应谐振功能，可以根据不同规格的互感器及不同频率的一次电流自动调整电容达到谐振状态，从而最大化取能效率，降低启动电流；该装置可以为各种电网监测设备提供独立电源并监测电网电流大小，具有体积小、方便安装、免维护、寿命长的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于电网监测的谐振互感取能装置，其特征在于：包括电流互感器、互感取能模块、电流检测模块、能量管理模块、能量储存模块，电流互感器的一次侧绕组与电网线路连接、二次侧绕组与互感取能模块连接；互感取能模块与电流检测模块、能量管理模块连接，能量管理模块与能量储存模块连接，互感取能模块将提取的电能传入能量管理模块，进而由能量管理模块存入能量存储模块；能量存储模块同时与电流检测模块及电网监测设备连接，能量存储模块为能量管理模块、电流检测模块及电网监测设备供电，所述互感取能模块包括谐振电容、整流电路、采样电阻、取能电容，所述电流检测模块包括电流传感放大器、有效值提取器、控制器，谐振电容与电流互感器的二次侧绕组连接组成LC谐振电路，互感取能模块的整流电路与二次侧绕组连接并对来自二次侧绕组的电流进行整流，采样电阻和取能电容与整流电路连接，经整流电路整流后输出的电流经过采样电阻后进入取能电容，为取能电容充电；取能电容与能量管理模块连接，取能电容将收集到的电能输出至能量管理模块，能量管理模块进而将电能存储在能量存储模块中；所述电流检测模块的电流传感放大器的电流输入、输出端连接在互感取能模块的采样电阻两端，所述电流传感放大器与有效值提取器连接，有效值提取器连接控制器和电网监测设备，控制器与谐振电容连接，所述控制器为单片机控制器。

进一步的，所述谐振电容由一电容阵列组成，该电容阵列由N个大小不同的电容及电子开关并联组成，电子开关通过总线与电流检测模块的控制器连接，控制器对电子开关进行控制从而获得不同大小的并联总电容。

进一步的，所述能量管理模块包括DC/DC转化器和充电保护线路，所述能量存储模块包括超级电容和锂电池。