基于PMOS的自取电直流固态断路器

相比传统机械式断路器,固态断路器(solid-state circuit breaker,SSCB)以其分断速度快、不产生电弧等优点,在直流电网中得以广泛关注。然而,固态断路器基于半导体开关器件,除功率电路外还需要额外的控制和驱动电路,这部分电路工作需要外接供电电源,提高了系统复杂程度,特别是在电网自身故障时,供电电源也可能不稳定,降低了固态断路器的可靠性。为此,提出了一种基于PMOS的自取电直流固态断路器,并分别通过仿真与实物样机证明了本固态断路器的可行性与有效性。实验结果表明,所提固态断路器在正常导通时,PMOS处于完全开通状态,不影响线路正常工作时的电压;在直流系统发生短路故障时,利用短路电流耦合能量在无需额外供电电源的前提下使得PMOS可靠关断,提升了系统的稳定性与可靠性,可以应用于直流微电网或者电池储能等场合,具有较好的应用前景。

基于电磁互感自取电的恒压并联电流补偿方法

通过物联网(the internet of things,IoT)终端对高压线路进行实时在线检测是非常重要的技术方法。传统的电流互感器在高压输电线上流过的电流较小时难以高效取电供后级物联网终端设备。针对该问题,提出了一种基于电磁互感自取电的恒压并联电流补偿方法,设计了补偿电路。通过对升压电路输出端的电流采样,来控制主副线圈回路的并联电流,实现高效取电,达到在高压线路微小电流情况下用电设备进行正常供电的需求。通过实验与实际应用证明,该设备在流经高压线路的电流微小时能够保持稳定对后级设备进行供电,为物联网终端设备的稳定运行提供了可靠的电源。

基于远程抄表的自取电小型智能通信装置

如今的电力远程抄表不仅仅是为了获取电量参数,而是需要对电力用户进行监控和管理。额外增加测点都需要专用的通信线路,尤其是在电厂技改项目当中,需投入大量人力物力和财力来改造现有的通信设备。提出一种小型智能化抄表通信装置,利用低压电力网覆盖率广、连接方便。通过电力载波芯片MI200E实现通信和单相电能计量芯片RN8205对电能数据进行抄读,不要任何额外的架线。该装置体积小巧,真正满足根据用户复杂网络拓扑灵活布置测点的要求。

一种高压线非接触式自取电电源的设计

介绍了一种应用于高压线故障检测节点的非接触式自取电电源。该电源从高压母线电流周围产生的磁场中获取能量,能够持续平稳地对外供能。电源利用特制的电流互感器,可以在较小的母线电流下开始工作,同时,采取了控制线圈电路、泄放电路和瞬间分流技术相结合的多重保护措施,能够在大母线电流下确保安全,从而针对性地解决了高压线上故障检测节点的电源问题。

基于磁滞特性的自取电电源取能线圈匝数研究

为了优化输电线路上的取能装置,降低取能线圈体积,提高取能装置的经济性,文中着重研究了取能线圈的匝数设计。基于Jiles-Atherton磁滞理论模型对取能线圈的磁滞特性进行仿真,选择合适线圈材料,同时提出了保证线圈稳定工作在非饱和区域的最优匝数计算方法。为了安装方便,采用开合式线圈,探究气隙宽度对最优匝数的影响,计算结果表明,气隙的存在使得最优匝数减小,但是随着气隙宽度增加,气隙损耗功率显著增加,因此在制作时应尽可能减小气隙宽度。最后通过仿真和实验验证了该设计方案的有效性。

线路自取电供电配电线路智能监测装置研究

文章基于线路自取电供电技术,对配电线路的智能监测装置全天候连续供电进行研究,分析该装置的具体实施方式,以减少监测装置在线缆上的翻动或者滑动现象的发生,提高智能监测装置的稳定性,希望对相关技术人员具有一定的参考价值。

配网线路自取电低功耗防外破智能指示装置的应用

针对配电线路容易出现触碰导线导致过电流变大损坏线路的问题,提出了配网线路自取电低功耗防外破智能指示装置的应用研究。计算电流互感器保护动作电流,采用差动过载保护器实现过电流安全保护。应用高透光性防雨水、防紫外线、防晒机械装置,实现环境极度恶劣条件下配电线路的运行。由应用实例分析结果可知,该装置在正常环境或恶劣环境下,过电流检测时间比现场人工排查时间分别早10min、30min,且维修时长也相对提前,能够有效保护配电线路。

电网状态监测装置自取能技术综述

在加快建设新型电力系统的背景下,电网中的分布式状态监测装置将大幅增加,供电单元的运维成本随之升高,未来的电网监测传感网络对于供电的稳定性、可靠性和经济性有更高的要求。与传输供电和蓄电池供电等方式相比,自取能供电技术具有可靠性较高、应用场景广和运维成本低等优点,是最有发展前景的供电方式之一。为此,首先对电网状态监测装置供电技术的现状和难点进行了分析;然后将自取能技术分为从系统内部取能和外部取能两个主要类别进行了综述,其中重点介绍了电流感应取能、电场感应取能和摩擦纳米发电机取能,这3种自取能方式结构多样、功率密度较高,具有较好的应用前景。其次,对自取能技术目前在供电可靠性、输出功率以及装置鲁棒性和使用寿命等方面面临的主要问题,以及相关技术进展和研究方向进行了总结和分析。最后,论述了组合自取能的重要意义和发展前景,并在此基础上对电网状态监测装置供电技术的发展趋势进行了展望。

自取电式高压线警示装置的设计

设计一种既能明确指示高压线的具体位置,又能向周围的动物或人发出与高压线远离的警告的自取电式高压线警示装置,从而在保护高压线的同时避免发生触电事故。

一种适于快速高压直流断路器的过零振荡电路

为满足高电压等级直流断路器可靠地快速开断故障电流的要求,提出了一种基于多级串联间隙和电容分压自取电的预充电型直流断路器过零振荡电路。描述了带分压网络的多级串联间隙的工作原理,仿真分析了触发频率、横向均压电阻和纵向分压电容对多级串联间隙分压特性的影响,并对多级串联间隙在导通动作过程进行了实验验证。分析了基于电容分压自取电的触发装置原理以及参数配置要求。对此种断路器的短路故障电流开断过程进行了仿真分析,并建立电流模拟开断实验系统进行了振荡回路验证研究。仿真与初步的实验结果表明,该过零振荡电路可在主断口支路快速产生有效的反向振荡电流波形,实现故障电流的开断。

高压输电线自具电源的设计

介绍了一种从高压输电线上进行取电的电源方案,通过互感自取电直接从输电线上获得电能。凭借将锂电池与超级电容进行联合供电的充放电技术,电源设计部分成功解决了夜间母线小电流状态输出功率小、设备供不上电的问题,运用整流电路后级的能量泄放电路,降低了整流桥上的感应电压并限制了互感器的输出电流,解决了母线大电流状态对后级电路的影响。结果表明,混合能量存储系统比单一能量储能装置可以发挥更好的性能。

风电场超声波防鸟害装置的设计与应用

目前,市场上存在的各类驱鸟装置在风电线路上的使用效果都不好,存在防护范围有限、作用有时效性和安全稳定性差等缺点。本课题融合现有取电技术领域、生物探测技术领域的前沿先进技术,设计一种适用于风电场输电线路的超声波防鸟害装置。超声波驱鸟装置由控制系统和红外探测系统、超声波发射系统以及控制系统等构成,红外探测器用于感应输电线路是否有鸟存在,当有鸟存在时,控制系统控制超声波发射器发射超声波,迫使鸟类远离输电线路。课题还对红外探测器、超声波发生装置的使用数量和安装位子,以及超声波的频率进行了研究,制备出了最终产品,并与各类现有驱鸟装置的驱鸟效果进行对比,得出本装置在风电输电线路上具有良好的防鸟害效果。

高压线故障检测装置设计

据国家电路部门统计,我国的线路电压等级高于110 k V以上的输电总长度近106km,且线路经过的地形复杂,故障不可避免会发生。文中介绍了通过物联网和GPRS技术进行无线远距离传输的高压输配电线路故障检测系统方案,该系统能实时监测输配电线的运行状况,如:电流、温度等。并能实现远程报警和自动定位功能,使其能在1 min及时将故障点通知控制中心和管理人员。整个系统的检测终端结点和网关结点的能量采用高压输电线电磁线圈互感自取电技术,电源产品寿命无年限,使用时间较长。

基于CC1101的高压开关柜触点温度在线监测系统设计

针对高压开关柜的高压、强磁场工作环境,提出了基于CC1101的无线温度在线监测方案,实现了高压开关柜的触头温度监测。该方案是采用供能CT进行供电、通过无线传输方式实现的点对多点的无线组网的测温系统,该系统还具有温度越限报警和显示的功能,通过485总线,系统能与综合控制显示模块相连接,最终将数据上传以太网,实现对高压开关柜内接头温度的远程实时在线监测。文章介绍了该系统的具体实现,并对整个系统在软硬件方面采取了相应的抗干扰的措施,保证系统的可靠性。

面向输变电设备状态监测的低功耗无线传感网技术、装备及应用

电网数字化转型必须依托高效、可靠的电力设备状态感知网络。随着电网规模持续扩大,设备状态感知装置大幅增加,有线传感网部署困难、成本高的问题日益凸显;采用电池供电或自取电的低功耗无线传感网具备适用面广、灵活经济的特点,是实现设备状态数字化感知的重要基础。