电力系统的可靠运行是国家工业化的基础,一旦电力系统发生故障,将会造成不可估量的损失。为了保证电力系统的可靠运行,需对电网的状态信息进行监测,发生故障时以便及时处理,防止事故扩大化。监测设备的运行离不开电源,由于其工作环境的特殊性,往往不能使用电源适配器为监测设备供能,而电池供能只能维持一定的使用时间,定期更换电池加大了维护工作,因此监测设备长期的供能问题一直是研究热点。本文对现有的供能方式优缺点进行分析,最终选择基于磁感应原理的取能线圈作为研究对象,从线圈耦合关系角度建立线圈的等效模型,并对取能线圈的功率特性作出理论分析,找出取能线圈最大输出功率的约束条件,通过实验验证理论分析的正确性。在一次电流5A条件下,根据取能线圈的输出特性设计最佳的线圈参数以获得不低于20mW的功率,并设计取能电路,将线圈的输出功率稳定的提供给负载。其中保护电路的设计较好地解决线圈在5~600A电流范围内输出电压和输出功率过高的问题,并具有一定的适用性,可根据不同的电流范围和取能线圈重新选取电路参数以适应不同的工况。本文设计的供能电源系统由取能线圈与取能电路共同组成,电源系统可在一次电流5~600A范围内稳定输出3V,最低输出功率20mW,最大输出功率可达500mW,满足在线监测的功耗要求,同时能够长期稳定运行,具有一定的使用价值。