随着智能电网概念的提出,输电线路的实时监测成为制约电力产业发展的一个重要因素,利用电流互感器（CT）感应取电为监测设备供电成为应用较为广泛的供电方法。实际上,输电线的电流波动非常大,限制CT感应取电的因素,主要表现在两方面:（1）输电线电流较小时,取电装置无法为监测设备提供充足的电能,甚至停止供电,形成取电死区;（2）输电线电流较大时,电流互感器饱和,二次侧输出电压过高导致设备损坏。本文在这两个问题的基础上展开以下分析研究:1.对电流互感器取电的原理进行分析,根据原理建立了取电装置的电路模型,得出了电流互感器尺寸、材质、二次侧负载和输出功率的关系式,分析了当铁芯存在气隙时,气隙尺寸对电流互感器二次侧输出功率的影响。2.针对输电线电流较小时取电功率不足的问题,提出了在电流互感器二次侧并联匹配电容,在已知电流互感器励磁电感及磁滞损耗等参数的前提下,利用谐振原理,确定匹配电容的参数,使得电流互感器二次侧在原边小电流时尽可能输出最大的功率。结合锂电池及充放电管理模块,消除了因原边电流过小而存在的取电死区。3.针对输电线电流较大时电流互感器二次侧输出电压过高的问题,提出了将IGBT集成到整流电路桥臂上,形成半有源整流电路,通过PWM波控制IGBT的门极实现对整流输入电压的调制,考虑负载变化的影响,推导出输出电压和PWM波占空比的关系,详细的分析了在此种控制方式下整流电路的工作过程。并且对传统无源整流电路和有源整流电路的工作过程也进行了对比分析。4.对取电装置后级电路进行设计,分别介绍了冲击保护模块、继电器控制模块、DC-DC模块、电池保护及充放电模块的运行机理及控制方式。5.利用Matlab/Simulink仿真平台搭建基于PWM整流的CT取电电源的仿真模型,对取电装置的稳态输出电压和输电线电流及等效负载阻抗变化时的暂态输出电压进行了仿真,通过对各种条件下的输出波形图分析来验证取电装置的输出特性。仿真结果表明采用PWM控制半有源整流电路的CT取电装置可以在输电线电流在50～1000A内波动时以及负载发生变化时,维持5V的稳定的输出,可以满足监测设备的供电需求,验证了理论分析的正确性。