【摘 要】
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架空高压监控设备能对高压输电线网络的运行状态进行全方位、多功能的实时监测,是维持输电线路稳定运行的有效方法,也是建设智能电网的几大技术支撑之一。但监控设备的电源仍存在问题,如供电的持续性、高可靠性和绝缘性等。本文针对架空高压线监控设备供电的问题展开研究。本文的主要研究工作如下:（1）针对多线圈无线能量传输以及高压110KV的爬电距离,对中继谐振线圈参数进行设计,并通过软件建模仿真和设计相关实验共同
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架空高压监控设备能对高压输电线网络的运行状态进行全方位、多功能的实时监测,是维持输电线路稳定运行的有效方法,也是建设智能电网的几大技术支撑之一。但监控设备的电源仍存在问题,如供电的持续性、高可靠性和绝缘性等。本文针对架空高压线监控设备供电的问题展开研究。本文的主要研究工作如下:（1）针对多线圈无线能量传输以及高压110KV的爬电距离,对中继谐振线圈参数进行设计,并通过软件建模仿真和设计相关实验共同分析线圈参数。其中线圈参数包括线圈的绕线结构、绕线材料、线圈尺寸、线圈的自感、线圈之间的互感以及高频阻抗。本工作为设计高品质谐振线圈起到重要作用。（2）对不同无线电能传输结构进行理论与实验对比分析。其中包括对两线圈传输结构、三线圈传输结构、六线圈传输结构的传输特性进行理论与实验分析。具体分析如下:1、传输结构的输入阻抗幅频特性分析;2、输出功率和传输效率的特性与分析;3、线圈间距、工作频率、接收线圈的负载对传输特性中出现频率分裂现象的影响及分析;4、中继线圈个数、线圈间距对对传输性能的影响及分析。本工作对优化多线圈无线电能传输性能起到至关重要的作用。（3）根据架空高压输电线感应取电以及监控设备用电的需求,搭建监控设备电源系统。其中主要包括以下4方面:1、设计E类高频逆变驱动电路;2、搭建多线圈无线电能传输谐振系统;3、高频整流滤波以及稳压电路设计;4、设计电源控制系统。实验结果表明,在六线圈的能量传输中,传输距离400mm,负载范围在20Ω～70Ω,输出功率最高13.87W,且传输效率平均在52%左右,在同等条件下传输性能远远优于其他传输结构。最后模拟高压输电线中多线圈无线能量传输的电源方案,并使得摄像头成功工作。本文提出的用于架空高压线监控设备的电源系统,其具有可持续性、高效率性等特点,并也可用于不同电压等级（66KV、220KV、500KV等）的输电线中监控设备。
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