基于配电线路磁场逆问题的非接触电流检测反演方法

随着智能电网建设速度加快,为保证电力系统安全稳定运行,对电力系统参量信息进行提取分析的要求越来越高。当前,配电系统中大量配电架空线路电流难以实现非接触式的有效检测。针对此问题,提出了一种基于磁场反演的非接触式三相配电架空线路电流检测方法。首先根据磁场逆问题建立线路电流反演寻优模型,继而引入参考点机制的非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-Ⅲ)对该模型进行求解,然后结合优劣解距离法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)筛选出符合决策者要求的最优解,以此绘制拟合曲线并提取特征参数。最后通过算例分析与试验验证了所提方法的有效性和准确性。

基于垂直运动磁体的高效振动-电磁能量采集器研究与设计

随着电子设备功耗越来越低,采用振动-电磁能量采集器将人体或者环境中的振动能转换为电能,从而为低功耗电子设备进行供电成为研究的重点与热点。现有振动-电磁能量采集器主要集中于水平方向磁体运动切割磁力线,从而将动能转换为电能。研究并制作了基于磁体垂直运动的振动-电磁能量采集器,结合磁体运动分析能量转换机理,研究磁体运动形式、线圈参数及缠绕位置等对于输出功率之间的关系,提出线圈集中缠绕结构的振动-电磁能量采集器,能够显著提高输出功率。通过激试验表明,能量采集器在垂直方向激振力频率为4 Hz的作用下,在永磁体高度与线圈缠绕高度为4∶3的前提下,能量采集功率与线圈沿柱筒均匀覆盖缠绕相比提升400倍;在能量采集器与负载(试验负载91Ω)阻抗匹配条件下,能量采集器最大输出功率为28.83 mW;通过人体运行力量转换试验可知,在人手腕跑步运动的情况下,能够驱动温湿度计正常工作。所设计的能量采集装置能够广泛应用于机械振动监测无线网络传感器自供电节点中。