[发明专利]高压开关柜无源供电自动阻抗匹配装置、方法及供电电路

说明书

本发明属于高压开关柜供电领域，提供了一种高压开关柜无源供电自动阻抗匹配装置、方法及供电电路。其中，高压开关柜无源供电自动阻抗匹配装置包括阻抗匹配网络，其与射频能量接收天线连接；控制模块，其用于采用基于步长控制的最优值计算方法求解目标函数，得到阻抗匹配网络的最优参数并传送至锁存模块；其中目标函数为基于寄生模型的目标函数，根据负载阻抗值、阻抗匹配网络的输入电压和输出电压而构建；负载阻抗值根据阻抗匹配网络的输出电压和电流计算得到；锁存模块，其用于锁存控制模块输出的阻抗匹配网络最优参数，并发送至阻抗匹配网络，使得阻抗匹配网络调整至最优参数。

技术领域

本发明属于高压开关柜供电领域，尤其涉及一种高压开关柜无源供电自动阻抗匹配装置、方法及供电电路。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

高压开关柜作为电力系统中接收和分配电能的重要电气设备，一旦发生运行故障，将对电网的稳定运行以及经济生产、生活造成严重影响。运行经验表明，开关柜内部设备温度过高和局部放电是导致高压开关柜产生故障的主要原因，因此开展高压开关柜温度及局部放电检测是十分有必要的。

目前高压开关柜温度及局部放电检测大多采用的是人工巡检的方式，该方式不仅费时费力、效率低下，还不能及时发现高压开关柜的潜在故障，再加上近年来电力系统不断发展和改造，入网运行的高压开关柜数量急剧膨胀，更加剧了高压开关柜温度及局部放电检测的难度。目前，最有效可靠的方法是建立高压开关柜温度及局部放电在线监测系统，但由于高压开关柜是密闭结构，散热性差，内部环境具有大电流、高电压、强磁场的特点，使得各种采用电池供电的传感器无法得到应用，因此若想建立高压开关柜温度及局部放电在线监测系统，首先解决温度及局部放电传感器的供电问题。虽然已有射频能量收集技术成功应用到高压开关柜温度监测系统中的案例，但发明人发现，仍存在射频能量利用率低且系统能耗大的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种高压开关柜无源供电自动阻抗匹配装置及方法，其能够通过自动调整匹配网络的参数值，使得射频接收天线与后续负载电路时刻处于阻抗匹配状态，从而减少射频能量在传输过程中的损耗，提高射频能量利用率。

本发明提供一种高压开关柜无源供电电路，其考虑温度传感器和局部放电传感器的能耗不同，采用两路供电电路分别为温度传感器和局部放电传感器供电，以满足苛刻条件下高压开关柜温度及局部放电传感器的能量需求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种高压开关柜无源供电自动阻抗匹配装置。

在一个或多个实施例中，一种高压开关柜无源供电自动阻抗匹配装置，包括：

阻抗匹配网络，其与射频能量接收天线连接；

控制模块，其用于采用基于步长控制的最优值计算方法求解目标函数，得到阻抗匹配网络的最优参数并传送至锁存模块；其中目标函数为基于寄生模型的目标函数，根据负载阻抗值、阻抗匹配网络的输入电压和输出电压而构建；负载阻抗值根据阻抗匹配网络的输出电压和电流计算得到；

锁存模块，其用于锁存控制模块输出的阻抗匹配网络最优参数，并发送至阻抗匹配网络，使得阻抗匹配网络调整至最优参数。

本发明的第二个方面提供一种高压开关柜无源供电自动阻抗匹配装置的阻抗匹配方法。

在一个或多个实施例中，一种高压开关柜无源供电自动阻抗匹配装置的阻抗匹配方法，包括：

采用基于步长控制的最优值计算方法求解目标函数，得到阻抗匹配网络的最优参数；其中目标函数为基于寄生模型的目标函数，根据负载阻抗值、阻抗匹配网络的输入电压和输出电压而构建；负载阻抗值根据阻抗匹配网络的输出电压和电流计算得到；