一种交流有源电子式电流互感器及供电方法技术

本申请实施例提供一种有源电子式电流互感器及供电方法，包括：高压侧线圈取电电源和低压侧激光电源，用于为高压侧信号采集器供电；高压侧信号采集器，用于检测流过电流互感器的电流和低压侧激光电源的供电电压，将检测结果反馈给激光电源控制单元；激光电源控制单元，用于根据反馈的流过电流互感器的电流，控制低压侧激光电源处于持续供能状态或备用心跳状态，根据高压侧采集器反馈的低压侧激光电源的供电电压调整激光器输出功率。本申请实施例的方案中，设置了激光电源控制单元对低压侧激光电源输出功率及工作状态进行控制，进而实现了双电源，提高了电流互感器的供电电源的可靠性，并且具有原理简单明确、延长激光器使用寿命的优点。

An AC Active Electronic Current Transformer and Its Power Supply Method

【技术实现步骤摘要】
一种交流有源电子式电流互感器及供电方法
本申请涉及电力电子
，尤其涉及一种交流有源电子式电流互感器及供电方法。
技术介绍
电流互感器是电力系统中计量和继保所需的重要设备。根据高压侧部分是否需要供电，电子式电流互感器(ECT)可分为有源电子式电流互感器和无源电子式电流互感器。因有源电子式互感器的信号采集器安装在高压侧，并且是由电子电路构成，故必须有相应的电源提供给高压侧信号采集器。为此，高压侧电源技术成为有源电子式互感器实用化过程中的一个关键技术。针对这一关键技术，交流系统中大多采用高压侧线圈取电与激光供能供电方式。然而，上述高压侧线圈取电存在线路电流过低时电源供给不稳定，高压侧线圈取电工作时激光器的可靠性，以及考虑激光器长期运行劣化后的延长运行寿命等问题。众所周知，电子式电流互感器高压侧信号采集器作为所有保护测量计量设备的数据源头，必须尽可能地保证持续有效工作，因此，亟需一种交流有源电子式电流互感器及供电方法来解决上述问题。
技术实现思路
本申请实施例提供一种交流有源电子式电流互感器及供电方法，用以解决现有技术中存在的高压侧供电电源的可靠性不高等问题。一种交流有源电子式电流互感器，包括：高压侧信号采集器、高压侧线圈取电电源、低压侧激光电源和激光电源控制单元；高压侧线圈取电电源，用于为高压侧信号采集器供电；低压侧激光电源，用于为高压侧信号采集器供电；高压侧信号采集器，用于检测流过电流互感器的电流和低压侧激光电源的供电电压，并将检测结果反馈给激光电源控制单元，或者，用于检测流过电流互感器的电流和确定低压侧激光电源工作状态；激光电源控制单元，用于根据高压侧采集器反馈的流过电流互感器的电流，控制低压侧激光电源处于持续供能状态或备用心跳状态，以及根据高压侧采集器反馈的低压侧激光电源的供电电压或低压侧激光电源工作状态调整激光器输出功率。一种有源电子式电流互感器供电方法，所述交流有源电子式电流互感器包括：高压侧信号采集器、高压侧线圈取电电源、低压侧激光电源和激光电源控制单元，所述方法包括：接收高压侧信号采集器反馈的流过电流互感器的电流和低压侧激光电源的供电电压，或者接收高压侧信号采集器反馈的流过电流互感器的电流和确定低压侧激光电源工作状态；根据高压侧采集器反馈的流过电流互感器的电流，控制低压侧激光电源处于持续供能状态或备用心跳状态，以及根据高压侧采集器反馈的低压侧激光电源的供电电压或低压侧激光电源工作状态调整激光器输出功率。本申请实施例的方案中，在高压侧信号采集器上新增了检测流过电流互感器的电流和低压侧激光电源的供电电压，或者用于检测流过电流互感器的电流和确定低压侧激光电源工作状态的功能，设置了激光电源控制单元对低压侧激光电源输出功率及工作状态进行控制，进而实现了双电源，提高了电流互感器的供电电源的可靠性，并且具有原理简单明确、延长激光器使用寿命的优点。附图说明图1为本申请实施例提供的电子式电流互感器的电路原理框图；图2为本申请实施例提供的有源电子式电流互感器的结构示意图；图3为本申请实施例提供的有源电子式电流互感器的供电方法。具体实施方式为了解决现有技术中存在的高压侧线圈取电存在线路电流过低时电源供给不稳定问题，本申请实施例提供一种有源电子式电流互感器及供电方法。如图1所示，为交流有源电子式电流互感器的原理框图，包括：高压侧线圈取电电源11、低压侧激光电源12、高压侧信号采集器13和激光电源控制单元14；高压侧线圈取电电源12为和高压侧信号采集器13的供电电路，高压侧信号采集器13和低压侧激光电源之间用激光光纤连接，激光电源控制电路14为低压侧激光电源12的控制电路，高压侧信号采集器13和激光电源控制单元14之间用通讯光纤连接。高压侧线圈取电电源11，用于为高压侧信号采集器供电；低压侧激光电源12，用于为高压侧信号采集器供电；高压侧信号采集器13，用于检测流过电流互感器的电流和低压侧激光电源的供电电压，并将检测结果反馈给激光电源控制单元，或者，用于检测流过电流互感器的电流和确定低压侧激光电源工作状态；激光电源控制单元14，用于根据高压侧采集器反馈的流过电流互感器的电流，控制低压侧激光电源处于持续供能状态或备用心跳状态，以及根据高压侧采集器反馈的低压侧激光电源的供电电压或低压侧激光电源工作状态调整激光器输出功率。上述方案中，采用高压侧线圈取电电源和低压侧激光电源双电源作为电子式电流互感器的供电电源，设置了激光电源控制单元依据高压侧信号采集器的反馈数据对低压侧激光电源输出功率及工作状态进行控制，进而实现了双电源，提高了电流互感器的供电电源的可靠性，并且具有原理简单明确、延长激光器使用寿命的优点，一定程度上保证了电源供给的可靠性，确保了电子式电流互感器持续有效地工作。并且两个电源工作，一定程度上延长了各电源的使用寿命，也即解决了使用单一电源尤其是低压侧激光电源带来的长期全功率工作电源运行寿命短的问题。较佳的，激光电源控制单元14，进一步用于控制低压侧激光电源输出功率变化方式为在基础输出功率P1基础上，按照设定步长递增方式输出功率，直至达到设定的最大输出功率Pmax，其中，设定步长为最小调节功率级差P2。通常，产品出厂前，激光电源控制单元设定有基础输出功率P1、最小调节功率级差P2、最大输出功率Pmax。激光电源初始工作时按照基础输出功率P1输出持续供能还是备用心跳。激光电源控制单元可控制激光器输出功率在设定的最小输出功率和最大输出功率之间调节。所述高压侧信号采集器设置有电压报警门槛；所述高压侧信号采集器，进一步用于若将检测到低压侧激光电源的供电电压与电压报警门槛进行对比，基于对比结果，向激光电源控制单元报告低压侧激光电源工作状态。所述激光电源控制器，进一步用于基于接收到的低压侧激光电源工作状态，对低压侧激光电源输出功率进行维持、变大、变小或停止输出。具体的，上述电压报警门槛包括：低压侧激光电源供电电压低报警门槛U1和电压过低故障门槛U2，其中，U2<U1；所述高压侧信号采集器，进一步用于若检测到低压侧激光电源的供电电压高于U1，则向激光电源控制单元报告状态S1；若检测到低压侧激光电源的供电电压处于U1和U2之间，则向激光电源控制单元报告状态S2；若检测到低压侧激光电源的供电电压低于U2，则向激光电源控制单元报告状态S3；所述激光电源控制器，进一步用于若收到高压侧信号采集器反馈状态为S1，则维持低压侧激光电源现有功率输出不变；若激光电源输出功率已达到最大输出功率Pmax，但收到高压侧信号采集器反馈状态为S2，则维持激光电源现有功率输出不变；若激光电源输出功率已达到最大输出功率Pmax，但收到高压侧信号采集器反馈状态为S3，则停止低压侧激光电源输出；若收到高压侧信号采集器反馈状态为S2，而低压侧激光电源输出功率未达到Pmax，则每隔Tp时间间隔增加激光电源功率输出直至输出功率达到Pmax或高压侧信号采集器反馈状态为S1；若收到高压侧信号采集器反馈状态为从S1或S2变为S3，则停止激光电源输出；若激光器控制单元刚投入工作即收到高压侧信号采集器反馈状态为S3，则每隔Tp时间间隔增加激光电源功率输出直至输出功率达到Pmax或信号采集器反馈状态为S2，Tp＝1～1000ms。在激光器控制单元控制激光电源工作在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交流有源电子式电流互感器，其特征在于，包括：高压侧信号采集器、高压侧线圈取电电源、低压侧激光电源和激光电源控制单元；高压侧线圈取电电源，用于为高压侧信号采集器供电；低压侧激光电源，用于为高压侧信号采集器供电；高压侧信号采集器，用于检测流过电流互感器的电流和低压侧激光电源的供电电压，并将检测结果反馈给激光电源控制单元，或者，用于检测流过电流互感器的电流和确定低压侧激光电源工作状态；激光电源控制单元，用于根据高压侧采集器反馈的流过电流互感器的电流，控制低压侧激光电源处于持续供能状态或备用心跳状态，以及根据高压侧采集器反馈的低压侧激光电源的供电电压或低压侧激光电源工作状态调整激光器输出功率。

【技术特征摘要】
1.一种交流有源电子式电流互感器，其特征在于，包括：高压侧信号采集器、高压侧线圈取电电源、低压侧激光电源和激光电源控制单元；高压侧线圈取电电源，用于为高压侧信号采集器供电；低压侧激光电源，用于为高压侧信号采集器供电；高压侧信号采集器，用于检测流过电流互感器的电流和低压侧激光电源的供电电压，并将检测结果反馈给激光电源控制单元，或者，用于检测流过电流互感器的电流和确定低压侧激光电源工作状态；激光电源控制单元，用于根据高压侧采集器反馈的流过电流互感器的电流，控制低压侧激光电源处于持续供能状态或备用心跳状态，以及根据高压侧采集器反馈的低压侧激光电源的供电电压或低压侧激光电源工作状态调整激光器输出功率。2.如权利要求1所述的电流互感器，其特征在于，激光电源控制单元，进一步用于控制低压侧激光电源输出功率变化方式为在基础输出功率P1基础上，按照设定步长递增方式输出功率，直至达到设定的最大输出功率Pmax，其中，设定步长为最小调节功率级差P2。3.如权利要求1或2所述的电流互感器，其特征在于，所述高压侧信号采集器设置有电压报警门槛；所述高压侧信号采集器，进一步用于若将检测到低压侧激光电源的供电电压与电压报警门槛进行对比，基于对比结果，向激光电源控制单元报告低压侧激光电源工作状态；所述激光电源控制器，进一步用于基于接收到的低压侧激光电源工作状态，对低压侧激光电源输出功率进行维持、变大、变小或停止输出。4.如权利要求1所述的电流互感器，其特征在于，所述激光电源控制单元，进一步用于若判断出流过电流互感器的电流大于Iset1且持续时长大于等于T秒，则控制低压侧激光电源处于备用心跳状态，其中，Iset1＝k1×I，I为高压侧信号采集器稳定工作的最大电流值，1.05≤k1≤1.2，0.01s≤T≤10s。5.如权利要求1所述的电流互感器，其特征在于，所述激光电源控制单元，进一步用于若判断出流过电流互感器的电流小于Iset2，则控制低压侧激光电源处于持续供能状态；其中，Iset2＝k2×I，I为高压侧信号采集器稳定工作的最大电流值，1.01≤k2≤1.10，k2＜k1。6.如权利要求1所述的电流互感器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建光，李伟硕，赵西良，王才建，张平闯，吴庆龙，
申请(专利权)人：山东联合电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37