基于多约束优化的阵列式电流互感器环境微电流能量收集

环境能量获取是实现电力系统中低功耗、分布式传感器高效、可靠供电的一种新兴技术。针对mA级别微电流能量收集功率和效率低下的问题,该文提出了电流互感器阵列组合的方法。建立了电流互感器等效电路模型,通过拟合确定非线性自感的数学表达,推导了取能电流互感器的理论输出特性。进一步针对微电流能量收集,建立了阵列式取能电流互感器的串并联电路模型,基于能量管理芯片的输入特性构建电流互感器阵列组合最优设计的多约束条件,利用遗传算法优化取能电流互感器阵列组合,提高能量收集功率及效率。最后,在50、80和100mA电流3种情况下,利用ADP5091分别对12×1、5×1和4×1形式的最佳取能电流互感器阵列进行能量收集与管理,最大能量收集效率达到98.96%,实现了对低功耗无线温度传感器间歇工作模式的供电,为电力系统环境中从泄露电流、环流等微电流能量的高效回收利用提供了技术支撑。

基于构建温度场分析的非侵入式高压电缆缆芯温度测量方法

针对传统的电缆缆芯温度直接或间接测量方式,存在受环境温度影响大、测量准确度差、应用成本高等问题,该文提出了一种基于温度场构建的非侵入式高压单芯电缆缆芯温度测量方法。通过在电缆护套外局部包裹隔热介质构建区域温度场及温度梯度,将隔热介质层内各温度点与环境温度的相对温度作为温度梯度关系的敏感参数,用以提取该温度梯度规律并推导其解析计算式,从而实现了利用电缆外部的多点温度,对电缆缆芯稳态热点温度的间接测量。试验结果表明:考虑误差修正的理论计算公式与数据拟合公式,对缆芯温度的求解误差在3℃以下,该测量方法成本低、使用方便,无需破坏电缆本体,即可实现对电缆缆芯稳态热点温度的实时准确测量。