论文部分内容阅读
我国电力行业在近几十年来快速发展,特别是特高压、超高压输电技术,已经站在世界前列。高压大容量是未来电力系统将要发展成为的目标,电力系统稳定运行在整个电网安全中的重要性也日益突出。输电线路的安全可靠运行,是电力设施保护以及电网稳定的重要基础。目前,由于输变电线路上搭载的监测传感器数量越来越多,覆盖面积越来越大,传感器设备要求更加可靠的供电电源。解决户外输变电线路设备监测传感器的供能问题,成为制约设备监测传感器在电网安全性发展的重要因素。本文以电力设备监测传感器的供电问题为核心出发点,基于共振磁耦合无线电能传输理论及技术,开展相关问题解决方案研究。首先,从频率特性、耦合特性和功率效率特性三个角度出发,对共振磁耦合无线电能传输特性进行分析。然后,对比分析了每种线圈结构的特性,以及通过添加磁芯的方式提高无线电能传输的特性,为电力设备监测传感器无线供电中共振磁耦合无线电能传输系统的线圈结构选取提供理论和参考依据,并以满足电力设备监测传感器的供电要求为前提,采用最新的无线电能传输技术,针对其核心的磁耦合机构展开相关仿真和分析。为了进一步提高磁耦合机构性能,设计出一种组合型线圈。在前面理论分析的基础上,针对线圈的具体数学模型,总结出在线圈制作时需要注意的问题。然后以仿真研究和理论分析为基础,对应仿真模型,选取合适的导线绕制出发射线圈和接收线圈。再进一步利用小块磁芯制作出优化的磁芯结构,用数字电桥进行测试验证。最后,通过调整和设置输入参数,测量系统参数,分析了无线供电方案的性能,验证了其技术可行性。本文的研究成果,为电力设备监测传感器无线供电技术的研究提供了理论和实验依据。其工程应用成果可以在不影响电力设备安全性的前提下,实现监测传感器稳定、持续、安全的供电,为电网的安全监测提供可靠电能,间接提高监测的可靠性,促进电网的稳定性。