本文關(guān)鍵詞：交流輸電線路桿塔側(cè)電場自供能技術(shù)研究　出處：《華南理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：為進(jìn)一步提高輸電設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性,近年來在線監(jiān)測技術(shù)在輸電線路中得到了廣泛的應(yīng)用。但是,大量的應(yīng)用實(shí)踐表明,目前采用的太陽能及蓄電池供能技術(shù)已不能完全滿足輸電線路應(yīng)用環(huán)境下在線監(jiān)測裝置的供電需求,嚴(yán)重影響了在線監(jiān)測裝置的穩(wěn)定性和可靠性,制約了裝置性能的發(fā)揮。針對該問題,本文研究了在交流輸電線路的桿塔側(cè)利用電場進(jìn)行能量采集的供電技術(shù),具體開展了以下幾個方面的工作。(1)以平行電容極板為例,利用有限元仿真軟件COMSOL建立了仿真模型,對空載、負(fù)載以及接入脈沖開關(guān)等各情形下平行電容極板的集能過程進(jìn)行了研究;以電容極板的輸出電壓和電容儲能為考核集能效果的指標(biāo),仿真研究了極板的間距、表面積和介電常數(shù)等參數(shù)對集能效果的影響,并提出了取能極板儲能的優(yōu)化目標(biāo);以500kV同塔雙回直線塔為例,應(yīng)用COMSOL軟件對桿塔周圍的電場環(huán)境進(jìn)行了仿真,評估了可以獲得的最大電場強(qiáng)度及其位置。(2)分別應(yīng)用COMSOL和PSPICE仿真軟件對取能極板的充放電過程進(jìn)行了仿真,通過結(jié)果對比和分析,將集能轉(zhuǎn)換器的電路模型等效為交流電壓源與三個電容(pF級)串聯(lián);采用PSPICE軟件仿真驗(yàn)證了脈沖開關(guān)的集能加速特性,結(jié)果表明當(dāng)開關(guān)頻率為100Hz時(shí)可在外施電壓的波峰與波谷處獲得最大的電容儲能,約為傳統(tǒng)電能調(diào)理電路條件下的4倍。(3)在傳統(tǒng)電能調(diào)理電路以及脈沖開關(guān)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)加入沖擊保護(hù)電路、電壓控制電路以及DC/DC變換電路,完善了電能調(diào)理電路的總體設(shè)計(jì)。(4)搭建了電場自供能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺,分別采用了7.5cm、15cm和20cm三種不同半徑的極板進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,驗(yàn)證了極板間距、表面積、外施電場以及脈沖開關(guān)對極板輸出電壓的影響。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM75

【參考文獻(xiàn)】

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