本文關(guān)鍵詞：智能電器高壓端取電電源研究與設(shè)計

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【摘要】：智能電網(wǎng)將信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施融合來獲取電網(wǎng)的全景信息,進(jìn)而實現(xiàn)全網(wǎng)的智能調(diào)控。電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控又依賴于實現(xiàn)監(jiān)測功能的高壓智能電器,高壓智能電器將采集到的電網(wǎng)狀態(tài)信息傳遞給在線監(jiān)測裝置,再由在線監(jiān)測裝置通過通信設(shè)備發(fā)送給智能電網(wǎng)控制中心來實現(xiàn)實時監(jiān)測電網(wǎng)狀態(tài)的功能。高壓端智能電器的信號檢測轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和通信設(shè)備因為不能直接使用輸電線路的電能作為電源而限制了這些智能電器的使用范圍,如果能夠從高壓端獲取電能作為這些電器的工作電源,可擴(kuò)大這些電器的適用范圍,對提高電網(wǎng)的智能化水平有重要意義。本文以高壓端取電電源為研究對象,進(jìn)行了取電系統(tǒng)的設(shè)計,并搭建實驗平臺進(jìn)行實驗測試。高壓端取電電源需要解決的關(guān)鍵性問題是輸電線路電流波動和環(huán)境變化對取電電路輸出功率的影響。針對這個問題本文提出了一種新的取電電路解決方案,其主體由高壓電容、特制的隔離變壓器串聯(lián)組成,通過在變壓器二次側(cè)并聯(lián)分壓電容和串聯(lián)匹配電感實現(xiàn)限壓、提高輸出功率的功能。通過建立基于理想變壓器和非線性飽和變壓器電路模型,對取電電路的輸入輸出特性、帶載能力和雷擊過電壓特性進(jìn)行了仿真,結(jié)果表明取電電路滿足設(shè)計要求,不受電流波動和環(huán)境因素影響,能夠穩(wěn)定輸出一定的功率,具有過壓自我保護(hù)能力。根據(jù)取電電路的等效電路,詳細(xì)給出了取電電路各器件參數(shù)計算方法,并給出了取電變壓器設(shè)計方法以及補(bǔ)償電感和分壓電容的選擇原則。基于該取電電路設(shè)計了完整的取電系統(tǒng),取電系統(tǒng)由高壓取電電路、穩(wěn)壓濾波電路、儲能系統(tǒng)以及保護(hù)電路組成。其中,以超級電容器組作為能量存儲系統(tǒng),設(shè)計兩種超級電容均壓方案——開關(guān)電阻均壓法和多級飛渡電容均壓法,仿真和實驗證明均壓效果良好。所設(shè)計的高壓取電電源樣機(jī)參數(shù)為系統(tǒng)高壓交流6000V時,穩(wěn)定輸出直流24V、10W功率,通過樣機(jī)空載升壓、樣機(jī)帶固定負(fù)載、樣機(jī)為超級電容充電、超級電容驅(qū)動斷路器儲能電機(jī)等實驗驗證了取電系統(tǒng)的可靠性和實用性。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM76;TN86

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