1. 研究目的与意义（文献综述）

随着高压输电技术的发展，输电线路的安全问题变得更为重要。在高压输电线路上，必须添加用于监测的辅助装置来提高输变电的状态监测能力。越来越多的在线监测设备出现在输电线路上，以对输电线路进行状态检测和故障诊断。这些辅助装置长期处于高压环境中，安装位置也较为苛刻，其电源提供相当困难。传统的供电方式有太阳能供电方式，激光供电方式，超声波，微波供电方式，电互感器供电方式，但这些供电方式都存在不同程度的不足或者技术难点：如太阳能电池成本高、体积大、安装位置受限、功率不稳定、使用不方便。相比之下感应取电方式有着更大的发展空间，感应取电电源利用电磁感应原理和磁饱和技术，通过电流互感器( ct) 感应高压侧的电流来获取电能，相比太阳能电池，感应取电电源具有成本低、体积小、安装灵活、输出稳定的优势。但磁饱和技术导致ct的交流输出存在较高的电压尖峰，电压尖峰会损坏电源内部器件，而且当输电线断电或电压不足等情况时不能得到稳定电流，从而导致装置不能正常运行。高压输电线路感应取电装置具有适应各种恶劣天气、全天候稳定可靠供电等特点，从而克服了传统供电方式的不足，成为解决在线监测设备供能难题的理想选择。但是，因为架空输电线路电流变化范围较大，如何保证取电装置在大范围电流波动下有稳定可靠的输出成为设计的关键。既要保证当输电线路电流较小时能提供足以驱动在线监测设备的功率，又要保证当输电线路出现大电流时，取电装置仍能够获得稳定的输出，给终端设备提供一个持续稳定的电源。因此，研究设计一种新型宽范围输人自动调节的稳定可靠的输电线路感应取电装置具有重要的现实意义和应用价值。

目前，一种流行的电流互感器感应取电装置设计原理为：通过特制的电流互感器，利用电磁感应原理从高压线路上感应交流电压，然后经过电压控制、整流、滤波、稳压电路后输出稳定的直流电压。在整个电路设计中，难点是电压控制电路的设计。在这方面，基于电压反馈控制的方法得到广泛应用。

刘亚东[文献1]等提出了基于功率控制法的电流互感器取电电源的设计方法，通过将采样的给电源管理模块，主控cpu根据法拉电容的电压值反馈值控制继电器开合，短接副边线圈，从而控制法拉电容充电电流(实际上也是实现了对电压控制)，把取电线圈的输出功率限定在一个较小的范围，使电流互感器取电电源可以适应较大的线路电流范围。文献[2]中，龚贤夫等提出了通过单片机检测电压然后通过控制触发电路控制双向可控硅触发的电压控制方法。

2. 研究的基本内容与方案

通过分析电力线路的感应区店研究现状与前景，对目前为户外电力线路在线检测装置、线路设备防盗装置等电力设备提供长期稳定的供电的多种方法进行比较，探讨优劣性，分析感应去电所具有的优势，并对高压取电装置的的原理进行探究。

高压输电线路的感应取电技术基于电磁感应定律，利用高压线路产生的交变磁场提取电能，有效地对高压线产生的磁场进行利用。感应取电装置主要由铁芯、感应线圈、整流模块及蓄电池组成。其中，高压输电线路为初级绕组，感应线圈为次级绕组。感应取电装置的等效模型铁芯和感应线圈是感应取电装置的“发电机”，利用输电线路周围的交变电磁场进行感应发电；整流模块对得到的感应交变电流进行整流并输出直流电；得到的直流电在控制模块的监控下对蓄电池进行充电，并为传感器节点提供电能。高压输电线路上通有幅值恒定的交流电，则线路周围将产生交变磁场，并在铁芯上产生交变的磁通，产生感应电动势假设初级绕组和次级绕组为全耦合电磁感应。因此，只要高压输电线路上通有交变电流，感应取电装置就可源源不断地从输电线路上提取能量为检测设备供电。

基 于以上方案设计一种合理、能实现非接触方式取电的从高压侧感应取电的电源装置，在断电或电压不足的情况下仍能保证监测设备的正常运行，使输电线路上的各种设备得到安全稳定不间断的电能。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论基础。确定方案，完成开题报告。

第4－5周：熟悉掌握基本理论，完成英文资料的翻译。

第6－9周：根据技术指标的要求，对系统各个模块进行严格设计调试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]刘亚东,盛戈皞,王又佳,等.基于功率控制法的电流互感器取电电源设计[j].电力系统自动化,2008,34(3)：70-74.

[2]龚贤夫,周浩,戴攀,等.一种输电线路大功率取能电源的设计[j].电力系统保护与控制,2012,40(3):124-129.

[3]郭昊坤,吴军基.一种新型的可充电式高压感应取电装置.电测与仪表.2014 第3期