CN115833413A - 一种高压输电线路监测设备的供电方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压输电线路监测设备的供电方法和系统，响应于接收到的线路监测请求，确定线路监测请求对应的目标输电线路，通过高压线路取能模块对目标输电线路进行取能转换操作，确定对应的直流电压数据，并输入发射端电能变换模块，通过发射端电能变换模块对直流电压数据进行逆变操作，确定对应的高频方波数据，采用高频方波数据输入接收端电能变换模块，确定对应的目标直流电能，并输入多个目标监测设备；解决了现有的监测设备大多设置在高压输电线路上，但是在高压输电线路附近的高压环境下，会存在难以为在线监测设备提供了稳定的在线电能来源的技术问题。

Description

一种高压输电线路监测设备的供电方法和系统

技术领域

本发明涉及监测设备在线供电技术领域，尤其涉及一种高压输电线路监测设备的供电方法和系统。

背景技术

目前，随着科学技术的进步和工业生产的发展，城镇化进程不断加快，电力需求在持续增长，而输电线路作为连接发电厂与变电站的传送电能的电力线路，是电力系统的重要组成部分，担负着输送和分配电能的任务。

高压输电线路在线监测设备己挂网运行多年，对输电线路的工况监测、故障预警以及协助管理人员进行判断决策具有重要的意义。但由于输电线路及其杆塔均装设于偏远地区，加之监测节点众多，这对于监测设备供电电池的更换与检修工作来说既繁重又复杂。监测设备大多设置在高压输电线路上，但是在高压输电线路附近的高压环境下，会存在难以为在线监测设备提供了稳定的在线电能来源的问题。

发明内容

本发明提供了一种高压输电线路监测设备的供电方法和系统，解决了现有的监测设备大多设置在高压输电线路上，但是在高压输电线路附近的高压环境下，会存在难以为在线监测设备提供了稳定的在线电能来源的技术问题。

本发明第一方面提供的一种高压输电线路监测设备的供电方法，应用于安装在输电线路上的取能装置，所述取能装置包括高压线路取能模块、发射端电能变换模块和接收端电能变换模块，所述取能装置与多个目标监测设备连接，所述方法包括：

响应于接收到的线路监测请求，确定所述线路监测请求对应的目标输电线路；

通过所述高压线路取能模块对所述目标输电线路进行取能转换操作，确定对应的直流电压数据，并输入所述发射端电能变换模块；

通过所述发射端电能变换模块对所述直流电压数据进行逆变操作，确定对应的高频方波数据；

采用所述高频方波数据输入所述接收端电能变换模块，确定对应的目标直流电能，并输入所述目标输电线路关联的多个所述目标监测设备。

可选地，所述取能装置还包括频率跟踪反馈电路模块，所述频率跟踪反馈电路模块包括镜像锁相环跟踪模块，所述方法还包括：

实时检测所述目标输电线路的目标谐振频率；

当所述目标谐振频率与预设的标准谐振频率不相等时，通过所述镜像锁相环跟踪模块调整所述目标谐振频率，直至所述目标谐振频率等于所述预设的标准谐振频率。

可选地，所述高压线路取能模块包括取能互感器和电源转换单元，所述电源转换单元包括前端冲击保护与能量泄放电路模块、整流电路模块、DC-DC模块和限压保护电路模块，所述通过所述高压线路取能模块对所述目标输电线路进行取能转换操作，确定对应的直流电压数据，并输入所述发射端电能变换模块的步骤，包括：

通过所述取能互感器获取所述目标输电线路对应的交流电压；

通过所述前端冲击保护与能量泄放电路模块将所述交流电压传输至所述整流电路模块；

通过所述整流电路模块对所述交流电压进行整流和滤波操作，生成对应的初始直流电压，并传输至所述DC-DC模块；

采用所述DC-DC模块对所述初始直流电压进行调制，生成对应的目标直流电压；

将所述目标直流电压作为直流电压数据，并通过所述限压保护电路模块传输至所述发射端电能变换模块。

可选地，所述发射端电能变换模块包括高频逆变模块，所述通过所述发射端电能变换模块对所述直流电压数据进行逆变操作，确定对应的高频方波数据的步骤，包括：

采用所述直流电压数据输入所述高频逆变模块内的高频逆变电路进行逆变操作，通过控制所述高频逆变电路内的上下桥臂的开关管交替进行导通，生成对应的高频方波数据。

可选地，所述接收端电能变换模块包括整流稳压模块和直流变换模块，所述采用所述高频方波数据输入所述接收端电能变换模块，确定对应的目标直流电能，并输入所述目标输电线路关联的多个所述目标监测设备的步骤，包括：

采用所述高频方波数据输入所述整流稳压模块进行整流操作，生成对应的初始直流电能；

采用所述初始直流电能输入所述直流变换模块进行直流变换，生成对应的目标直流电能，并输入所述目标输电线路关联的多个所述目标监测设备。

本发明第二方面提供的一种高压输电线路监测设备的供电系统，应用于安装在输电线路上的取能装置，所述取能装置包括高压线路取能模块、发射端电能变换模块和接收端电能变换模块，所述取能装置与多个目标监测设备连接，所述系统包括：

响应模块，用于响应于接收到的线路监测请求，确定所述线路监测请求对应的目标输电线路；

直流电压数据模块，用于通过所述高压线路取能模块对所述目标输电线路进行取能转换操作，确定对应的直流电压数据，并输入所述发射端电能变换模块；

高频方波数据模块，用于通过所述发射端电能变换模块对所述直流电压数据进行逆变操作，确定对应的高频方波数据；

目标直流电能模块，用于采用所述高频方波数据输入所述接收端电能变换模块，确定对应的目标直流电能，并输入多个所述目标监测设备。

可选地，所述取能装置还包括频率跟踪反馈电路模块，所述频率跟踪反馈电路模块包括镜像锁相环跟踪模块，所述系统还包括：

目标谐振频率模块，用于实时检测所述目标输电线路的目标谐振频率；

比对模块，用于当所述目标谐振频率与预设的标准谐振频率不相等时，通过所述镜像锁相环跟踪模块调整所述目标谐振频率，直至所述目标谐振频率等于所述预设的标准谐振频率。

可选地，所述高压线路取能模块包括取能互感器和电源转换单元，所述电源转换单元包括前端冲击保护与能量泄放电路模块、整流电路模块、DC-DC模块和限压保护电路模块，所述直流电压数据模块包括：

交流电压获取子模块，用于通过所述取能互感器获取所述目标输电线路对应的交流电压；

交流电压传输子模块，用于通过所述前端冲击保护与能量泄放电路模块将所述交流电压传输至所述整流电路模块；

整流操作子模块，用于通过所述整流电路模块对所述交流电压进行整流和滤波操作，生成对应的初始直流电压，并传输至所述DC-DC模块；

目标直流电压子模块，用于采用所述DC-DC模块对所述初始直流电压进行调制，生成对应的目标直流电压；

限压保护电路模块传输子模块，用于将所述目标直流电压作为直流电压数据，并通过所述限压保护电路模块传输至所述发射端电能变换模块。

可选地，所述发射端电能变换模块包括高频逆变模块，所述高频方波数据模块包括：

高频逆变电路子模块，用于采用所述直流电压数据输入所述高频逆变模块内的高频逆变电路进行逆变操作，通过控制所述高频逆变电路内的上下桥臂的开关管交替进行导通，生成对应的高频方波数据。

可选地，所述接收端电能变换模块包括整流稳压模块和直流变换模块，所述目标直流电能模块包括：

整流操作子模块，用于采用所述高频方波数据输入所述整流稳压模块进行整流操作，生成对应的初始直流电能；

直流变换电路子模块，用于采用所述初始直流电能输入所述直流变换模块进行直流变换，生成对应的目标直流电能，并输入所述目标输电线路关联的多个所述目标监测设备。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

响应于接收到的线路监测请求，确定线路监测请求对应的目标输电线路，通过高压线路取能模块对目标输电线路进行取能转换操作，确定对应的直流电压数据，并输入发射端电能变换模块，通过发射端电能变换模块对直流电压数据进行逆变操作，确定对应的高频方波数据，采用高频方波数据输入接收端电能变换模块，确定对应的目标直流电能，并输入多个目标监测设备；解决了现有的监测设备大多设置在高压输电线路上，但是在高压输电线路附近的高压环境下，会存在难以为在线监测设备提供了稳定的在线电能来源的技术问题；实现了高压强电磁环境下米级距离的电能无线传输，为高压输电线路在线检测设备提供了稳定的在线电能来源，确保在线监测设备安全稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种高压输电线路监测设备的供电方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例二提供的一种高压输电线路监测设备的供电方法的步骤流程图；

图3为本发明实施例二提供的高压线路取能模块的结构示意图；

图4为本发明实施例二提供的高频逆变电路的拓扑图；

图5为本发明实施例二提供的镜像锁相环跟踪模块的示意图；

图6为本发明实施例三提供的一种高压输电线路监测设备的供电系统的结构框图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种高压输电线路监测设备的供电方法和系统，用于解决现有的监测设备大多设置在高压输电线路上，但是在高压输电线路附近的高压环境下，会存在难以为在线监测设备提供了稳定的在线电能来源的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例一提供的一种高压输电线路监测设备的供电方法的步骤流程图。

本发明提供的一种高压输电线路监测设备的供电方法，应用于安装在输电线路上的取能装置，取能装置包括高压线路取能模块、发射端电能变换模块和接收端电能变换模块，取能装置与多个目标监测设备连接，方法包括：

步骤101、响应于接收到的线路监测请求，确定线路监测请求对应的目标输电线路。

取能装置，指的是高压感应取电装置是一种利用高压输电线路周围感应的电磁能量获取电能的新型感应取电装置。

线路监测请求，指的是针对高压输电线路进行监测的请求信息。

目标输电线路，指的是进行线路监测的输电线路。

在本发明实施例中，响应于接收到的针对高压输电线路进行监测的请求信息，读取请求信息，确定进行线路监测的输电线路。

步骤102、通过高压线路取能模块对目标输电线路进行取能转换操作，确定对应的直流电压数据，并输入发射端电能变换模块。

取能转换操作，指的是通过高压线路取能模块采用电磁感应原理对目标输电线路进行取能，然后转换为直流电压数据。

直流电压数据，指的是根据高压线路取能模块将目标输电线路周围电磁能量吸收转换为直流电压。

在本发明实施例中，通过高压线路取能模块对目标输电线路进行取能，然后转换为直流电压数据，并将转换的直流电压数据输入发射端电能变换模块中。

步骤103、通过发射端电能变换模块对直流电压数据进行逆变操作，确定对应的高频方波数据。

逆变操作，指的通过发射端电能变换模块对获取到的直流电压数据进行逆变成方波信号。

高频方波数据，指的是根据直流电压数据进行高频逆变生成的方波信号。

在本发明实施例中，采用发射端电能变换模块对直流电压数据进行逆变操作，生成对应的高频方波数据，并输入接收端电能变换模块。

步骤104、采用高频方波数据输入接收端电能变换模块，确定对应的目标直流电能，并输入目标输电线路关联的多个目标监测设备。

在本发明实施例中，将转换成高频方波数据输入接收端电能变换模块进行转换处理，生成可供在线监测设备充电的稳定直流电能数据。

在本发明实施例中，响应于接收到的线路监测请求，确定线路监测请求对应的目标输电线路，通过高压线路取能模块对目标输电线路进行取能转换操作，确定对应的直流电压数据，并输入发射端电能变换模块，通过发射端电能变换模块对直流电压数据进行逆变操作，确定对应的高频方波数据，采用高频方波数据输入接收端电能变换模块，确定对应的目标直流电能，并输入多个目标监测设备；解决了现有的监测设备大多设置在高压输电线路上，但是在高压输电线路附近的高压环境下，会存在难以为在线监测设备提供了稳定的在线电能来源的技术问题；实现了高压强电磁环境下米级距离的电能无线传输，为高压输电线路在线检测设备提供了稳定的在线电能来源，确保在线监测设备安全稳定运行。

请参阅图2，图2为本发明实施例二提供的一种高压输电线路监测设备的供电方法的步骤流程图。

本发明提供的一种取电电路的运行控制方法，应用于安装在输电线路上的取能装置，取能装置包括高压线路取能模块、发射端电能变换模块和接收端电能变换模块，取能装置与多个目标监测设备连接，方法包括：

步骤201、响应于接收到的线路监测请求，确定线路监测请求对应的目标输电线路。

在本发明实施例中，步骤201的具体实施过程与步骤101类似，在此不再赘述。

步骤202、通过高压线路取能模块对目标输电线路进行取能转换操作，确定对应的直流电压数据，并输入发射端电能变换模块。

进一步地，高压线路取能模块包括取能互感器和电源转换单元，电源转换单元包括前端冲击保护与能量泄放电路模块、整流电路模块、DC-DC模块和限压保护电路模块，步骤202包括以下子步骤：

S11、通过取能互感器获取目标输电线路对应的交流电压。

在本发明实施例中，通过取能互感器获取目标输电线路的交流电压。

值得一提的是，在本实施例中，取能互感器为电流互感器。

S12、通过前端冲击保护与能量泄放电路模块将交流电压传输至整流电路模块。

值得一提的是，通过前端冲击保护与能量泄放电路模块将交流电压传输至整流电路模块，前端冲击保护与能量泄放电路模块为钳位电路，由可控精密稳压源U3（TL431）、光隔离三端双向可控硅驱动器芯片U1（MOC3023）和大功率可控硅Q1（BTA26600B）及电压抑制器TVS等构成，用来将取能互感器的输出电压牵制在一定的电压范围内，使后面的整流电路模块及DC-DC电路能够正常工作；为了防止雷电冲击电流和瞬时故障大电流时烧毁电源电路，在整流桥前使用了瞬变抑制二极管(TVS)，TVS限制了取能互感器输出的冲击电压。整流滤波后电压Udc随着母线电流升高而升高且饱和后，感应出的电压也较高，须限制过电压以使DC-DC模块免受损坏。

S13、通过整流电路模块对交流电压进行整流和滤波操作，生成对应的初始直流电压，并传输至DC-DC模块。

通过整流电路模块对交流电压进行整流和滤波操作，由于目标输电线路上的电流变化范围很大，取能互感器从目标输电线路取得的工频交流电是不稳定的，因此需要通过整流电路模块将接收到的交流电转换成可以内部应用的直流电。

S14、采用DC-DC模块对初始直流电压进行调制，生成对应的目标直流电压。

采用DC-DC模块对初始直流电压进行调制，生成对应的目标直流电压，感应电压经过整流、滤波后得到的直流电压会随电网电压和电流的波动、负载和温度的变化而变化。因此需要经DC-DC模块处理以维持输出直流电压稳定，从而满足高压侧测量装置的供电需求。

S15、将目标直流电压作为直流电压数据，并通过限压保护电路模块传输至发射端电能变换模块。

将目标直流电压作为直流电压数据，并通过限压保护电路模块传输至发射端电能变换模块，由于LM2596的输入电压有一定的限制，电压过大（超过200V）会烧坏芯片，因此需要对整流滤波后的电压采取一定的限制措施，以保证正常工作。限压保护电路模块由运算放大器U4（LM158）和开关管Q2组成，控制DC-DC模块的通断，当电路电压超过限压值时，Q2导通，向U2的5引脚输入高电平，使DC-DC模块关断。

请参阅图3，图3为高压线路取能模块的结构示意图；

在具体实现中，通过取能互感器获取目标输电线路的获取交变的感应电压，而发射端电能变换模块所需要的是稳定的直流电压，因此本发明通过设置高压线路取能模块将来自取能互感器的电流进行控制，使之转换成目标应用所需的可控稳定输出，由于高压侧母线电流在不同运行状态下差异较大，可在几安培到数千安培间变化，在较大的原边电流变化范围内保证取能装置工作正常、输出稳定，避免发生取能互感器严重发热现象，通过在高压线路取能模块内设置前端冲击保护与能量泄放电路模块、整流电路模块、DC-DC模块和限压保护电路模块保证取能装置能够长期低热耗稳定运行。

高压线路取能模块用于获取经取能互感器而来的电流信号，并将其转换为稳定的直流电压。

步骤203、通过发射端电能变换模块对直流电压数据进行逆变操作，确定对应的高频方波数据。

进一步地，发射端电能变换模块包括高频逆变模块，步骤203包括以下子步骤：

S21、采用直流电压数据输入高频逆变模块内的高频逆变电路进行逆变操作，通过控制高频逆变电路内的上下桥臂的开关管交替进行导通，生成对应的高频方波数据。

请参阅图4，图4为高频逆变电路的拓扑图；

在本发明实施例中，高频逆变电路为半桥逆变电路，通过上下桥臂的开关管交替进行导通，将输入的直流电压转换为高频逆变方波。

值得一提的是，为了有效防止上下桥臂开关管发生直通现象，损坏器件，需要在上下管开关转换期间加入一定的死区时间，避免两者同时导通。

请参阅图4，电容器C1和C2与开关管Q1、Q2组成桥，桥的对角线接变压器T1的原边绕组，故称半桥变换器，如果此时C1=C2，那么当某一开关管导通时，绕组上的电压只有电源电压的一半。

高频逆变电路的工作原理如下：

A、Q1开通，Q2关断，此时变压器两端所加的电压为母线电压的一半，同时能量由原边向副边传递。

B、Q1关断，Q2关断，此时变压器副边两个绕组由于整流二极管两个管子同时续流而处于短路状态，原边绕组也相当于短路状态。

C、Q1关断，Q2开通。此时变压器两端所加的电压也基本上是母线电压的一半，同时能量由原边向副边传递，副边两个二极管完成换流。

值得一提的是，选用桥臂上的两个电容C ₁、C ₂时需要考虑电容的均压问题，所以选用C ₁=C ₂的电容，那么当某一开关管导通时，绕组上的电压只有电源电压的一半，达到均压效果，一般情况下，还要在两个电容两端各并联一个电阻（R ₁和R ₂），并且进一步满足要求R ₁=R ₂，在选择阻值和功率时需要注意降额。此时，电容C ₁、C ₂的作用就是用来自动平衡每个开关管的伏秒值，C ₃的作用是滤去影响伏秒平衡的直流分量。

为了避免上下桥臂的开关管发生直通现象，且确保开关管可以实现零电压开通，因此需在上下管交替导通期间加入死区时间。为了实现高效率，系统应工作在谐振频率附近。开关管开通关断时两侧电压的变化是由于输出电容C _OSS 进行充放电，因此，在C _OSS 充放电完成后给予开关管开启驱动信号进行开通，即可实现零电压开通，因此即可由C _OSS 充放电所需的时间来设定死区时间T _d 。此外，本发明从拓扑上优化解决死区问题，采用交叉耦合封闭电路，使一管子导通时，另一管子驱动在封闭状态，直到前一个管子关断，封闭才取消，后管才有导通的可能，这种自动封锁对存储时间、参数分布有自动适应的优点，而且对占空比可以满度使用的。

步骤204、采用高频方波数据输入接收端电能变换模块，确定对应的目标直流电能，并输入目标输电线路关联的多个目标监测设备。

进一步地，接收端电能变换模块包括整流稳压模块和直流变换模块，步骤204包括以下子步骤：

S31、采用高频方波数据输入整流稳压模块进行整流操作，生成对应的初始直流电能。

值得一提的是，为使取能装置能够达到在线目标监测设备充电所需电压且功率稳定输出，需要在次级侧接入DC/DC变换器，实现副边升压以满足充电需求。通过调节DC/DC变换器的主开关管周期性的导通和关断可以做到输出功率可调，因此，在本发明实施例中，可选用整流稳压模块内Boost升压式直流变换电路进行整流操作。Boost升压式直流变换电路结构简单、易于控制、输入电流特性较好，不仅可以进行功率因数校正还可以进行短路解耦，而且在电路出现短路、过流、过压等故障时，可以直接关断开关管进行保护。通过控制开关管驱动波形的占空比可以提高输出端的电压。

在本发明实施例中，采用高频方波数据输入整流稳压模块进行整流操作，生成对应的初始直流电能。

S32、采用初始直流电能输入直流变换模块进行直流变换，生成对应的目标直流电能，并输入目标输电线路关联的多个目标监测设备。

值得一提的是，采用直流变换模块内的直流变换电路进行直流变换操作，生成对应的目标直流电能，并输入目标输电线路关联的多个目标监测设备。

直流变换电路指的是将幅值固定的直流电压变换成幅值和极性为可变的直流电压的变换电路。

在本发明实施例中，采用初始直流电能输入直流变换模块进行直流变换操作，生成对应的目标直流电能，并输出目标直流电能至多个目标监测设备。

值得一提的是，目标直流电能为目标监测设备所需的供电直流电压。

值得一提的是，当取能装置受到某种因素影响，谐振频率发生变化时，通过镜像锁相环跟踪模块能够及时检测误差并调节初级侧的工作频率，使系统工作在谐振频率，保证系统能够高效传输。

进一步地，取能装置还包括频率跟踪反馈电路模块，频率跟踪反馈电路模块包括镜像锁相环跟踪模块；

步骤205、实时检测目标输电线路的目标谐振频率。

在本发明实施例中，实时检测目标输电线路的目标谐振频率。

步骤206、当目标谐振频率与预设的标准谐振频率不相等时，通过镜像锁相环跟踪模块调整目标谐振频率，直至目标谐振频率等于预设的标准谐振频率。

请参阅图5，图5为镜像锁相环跟踪模块的示意图。

在本发明实施例中，当目标输电线路处于失谐状态时，其目标谐振频率和标准谐振频率会有所不同，基准信号与压控振荡器的输出信号存在一定的相位差，而且处于一个动态变化的过程，需要得到基准信号与振荡器的输出信号，通过锁相环节，调整工作频率，直到相位差处在一个允许的范围内。鉴相器首先根据反馈信号和基准信号的输入波形，比较两者的相位，并将其转化为脉冲电压信号，在此过程中起到相位检测作用；在低通滤波环节，脉冲电压信号经过滤波，放大等过程形成控制电压信号；最后，控制电压信号经过压控振荡器得到输出信号，此信号即为驱动开关管电压信号，进而控制开关管的通断，从而使目标输电线路的目标谐振频率等于预设的标准谐振频率，实现频率跟踪控制。

在本发明实施例中，响应于接收到的线路监测请求，确定线路监测请求对应的目标输电线路，通过高压线路取能模块对目标输电线路进行取能转换操作，确定对应的直流电压数据，并输入发射端电能变换模块，通过发射端电能变换模块对直流电压数据进行逆变操作，确定对应的高频方波数据，采用高频方波数据输入接收端电能变换模块，确定对应的目标直流电能，并输入多个目标监测设备；解决了现有的监测设备大多设置在高压输电线路上，但是在高压输电线路附近的高压环境下，会存在难以为在线监测设备提供了稳定的在线电能来源的技术问题；实现了高压强电磁环境下米级距离的电能无线传输，为高压输电线路在线检测设备提供了稳定的在线电能来源，确保在线监测设备安全稳定运行。

请参阅图6，图6为本发明实施例三提供的一种高压输电线路监测设备的供电系统的结构框图。

本发明实施例提供了一种高压输电线路监测设备的供电系统，应用于安装在输电线路上的取能装置，取能装置包括高压线路取能模块、发射端电能变换模块和接收端电能变换模块，取能装置与多个目标监测设备连接，系统包括：

响应模块301，用于响应于接收到的线路监测请求，确定线路监测请求对应的目标输电线路。

直流电压数据模块302，用于通过高压线路取能模块对目标输电线路进行取能转换操作，确定对应的直流电压数据，并输入发射端电能变换模块。

高频方波数据模块303，用于通过发射端电能变换模块对直流电压数据进行逆变操作，确定对应的高频方波数据。

目标直流电能模块304，用于采用高频方波数据输入接收端电能变换模块，确定对应的目标直流电能，并输入目标输电线路关联的多个目标监测设备。

进一步地，取能装置还包括频率跟踪反馈电路模块，频率跟踪反馈电路模块包括镜像锁相环跟踪模块，系统还包括：

目标谐振频率模块，用于实时检测目标输电线路的目标谐振频率。

比对模块，用于当目标谐振频率与预设的标准谐振频率不相等时，通过镜像锁相环跟踪模块调整目标谐振频率，直至目标谐振频率等于预设的标准谐振频率。

进一步地，高压线路取能模块包括取能互感器和电源转换单元，电源转换单元包括前端冲击保护与能量泄放电路模块、整流电路模块、DC-DC模块和限压保护电路模块，直流电压数据模块302包括：

交流电压获取子模块，用于通过取能互感器获取目标输电线路对应的交流电压。

交流电压传输子模块，用于通过前端冲击保护与能量泄放电路模块将交流电压传输至整流电路模块。

整流操作子模块，用于通过整流电路模块对交流电压进行整流和滤波操作，生成对应的初始直流电压，并传输至DC-DC模块。

目标直流电压子模块，用于采用DC-DC模块对初始直流电压进行调制，生成对应的目标直流电压。

限压保护电路模块传输子模块，用于将目标直流电压作为直流电压数据，并通过限压保护电路模块传输至发射端电能变换模块。

进一步地，发射端电能变换模块包括高频逆变模块，高频方波数据模块303包括：

高频逆变电路子模块，用于采用直流电压数据输入高频逆变模块内的高频逆变电路进行逆变操作，通过控制高频逆变电路内的上下桥臂的开关管交替进行导通，生成对应的高频方波数据。

进一步地，接收端电能变换模块包括整流稳压模块和直流变换模块，目标直流电能模块304包括：

整流操作子模块，用于采用高频方波数据输入整流稳压模块进行整流操作，生成对应的初始直流电能。

直流变换电路子模块，用于采用初始直流电能输入直流变换模块进行直流变换，生成对应的目标直流电能，并输入目标输电线路关联的多个目标监测设备。

在本发明实施例中，响应于接收到的线路监测请求，确定线路监测请求对应的目标输电线路，通过高压线路取能模块对目标输电线路进行取能转换操作，确定对应的直流电压数据，并输入发射端电能变换模块，通过发射端电能变换模块对直流电压数据进行逆变操作，确定对应的高频方波数据，采用高频方波数据输入接收端电能变换模块，确定对应的目标直流电能，并输入多个目标监测设备；解决了现有的监测设备大多设置在高压输电线路上，但是在高压输电线路附近的高压环境下，会存在难以为在线监测设备提供了稳定的在线电能来源的技术问题；实现了高压强电磁环境下米级距离的电能无线传输，为高压输电线路在线检测设备提供了稳定的在线电能来源，确保在线监测设备安全稳定运行。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种高压输电线路监测设备的供电方法，其特征在于，应用于安装在输电线路上的取能装置，所述取能装置包括高压线路取能模块、发射端电能变换模块和接收端电能变换模块，所述取能装置与多个目标监测设备连接，所述方法包括：

响应于接收到的线路监测请求，确定所述线路监测请求对应的目标输电线路；

通过所述高压线路取能模块对所述目标输电线路进行取能转换操作，确定对应的直流电压数据，并输入所述发射端电能变换模块；

通过所述发射端电能变换模块对所述直流电压数据进行逆变操作，确定对应的高频方波数据；

采用所述高频方波数据输入所述接收端电能变换模块，确定对应的目标直流电能，并输入所述目标输电线路关联的多个所述目标监测设备。

2.根据权利要求1所述的高压输电线路监测设备的供电方法，其特征在于，所述取能装置还包括频率跟踪反馈电路模块，所述频率跟踪反馈电路模块包括镜像锁相环跟踪模块，所述方法还包括：

实时检测所述目标输电线路的目标谐振频率；

当所述目标谐振频率与预设的标准谐振频率不相等时，通过所述镜像锁相环跟踪模块调整所述目标谐振频率，直至所述目标谐振频率等于所述预设的标准谐振频率。

3.根据权利要求1所述的高压输电线路监测设备的供电方法，其特征在于，所述高压线路取能模块包括取能互感器和电源转换单元，所述电源转换单元包括前端冲击保护与能量泄放电路模块、整流电路模块、DC-DC模块和限压保护电路模块，所述通过所述高压线路取能模块对所述目标输电线路进行取能转换操作，确定对应的直流电压数据，并输入所述发射端电能变换模块的步骤，包括：

通过所述取能互感器获取所述目标输电线路对应的交流电压；

通过所述前端冲击保护与能量泄放电路模块将所述交流电压传输至所述整流电路模块；

通过所述整流电路模块对所述交流电压进行整流和滤波操作，生成对应的初始直流电压，并传输至所述DC-DC模块；

采用所述DC-DC模块对所述初始直流电压进行调制，生成对应的目标直流电压；

将所述目标直流电压作为直流电压数据，并通过所述限压保护电路模块传输至所述发射端电能变换模块。

4.根据权利要求1所述的高压输电线路监测设备的供电方法，其特征在于，所述发射端电能变换模块包括高频逆变模块，所述通过所述发射端电能变换模块对所述直流电压数据进行逆变操作，确定对应的高频方波数据的步骤，包括：

采用所述直流电压数据输入所述高频逆变模块内的高频逆变电路进行逆变操作，通过控制所述高频逆变电路内的上下桥臂的开关管交替进行导通，生成对应的高频方波数据。

5.根据权利要求1所述的高压输电线路监测设备的供电方法，其特征在于，所述接收端电能变换模块包括整流稳压模块和直流变换模块，所述采用所述高频方波数据输入所述接收端电能变换模块，确定对应的目标直流电能，并输入所述目标输电线路关联的多个所述目标监测设备的步骤，包括：

采用所述高频方波数据输入所述整流稳压模块进行整流操作，生成对应的初始直流电能；

采用所述初始直流电能输入所述直流变换模块进行直流变换，生成对应的目标直流电能，并输入所述目标输电线路关联的多个所述目标监测设备。

6.一种高压输电线路监测设备的供电系统，其特征在于，应用于安装在输电线路上的取能装置，所述取能装置包括高压线路取能模块、发射端电能变换模块和接收端电能变换模块，所述取能装置与多个目标监测设备连接，所述系统包括：

响应模块，用于响应于接收到的线路监测请求，确定所述线路监测请求对应的目标输电线路；

直流电压数据模块，用于通过所述高压线路取能模块对所述目标输电线路进行取能转换操作，确定对应的直流电压数据，并输入所述发射端电能变换模块；

高频方波数据模块，用于通过所述发射端电能变换模块对所述直流电压数据进行逆变操作，确定对应的高频方波数据；

目标直流电能模块，用于采用所述高频方波数据输入所述接收端电能变换模块，确定对应的目标直流电能，并输入所述目标输电线路关联的多个所述目标监测设备。

7.根据权利要求6所述的高压输电线路监测设备的供电系统，其特征在于，所述取能装置还包括频率跟踪反馈电路模块，所述频率跟踪反馈电路模块包括镜像锁相环跟踪模块，所述系统还包括：

目标谐振频率模块，用于实时检测所述目标输电线路的目标谐振频率；

比对模块，用于当所述目标谐振频率与预设的标准谐振频率不相等时，通过所述镜像锁相环跟踪模块调整所述目标谐振频率，直至所述目标谐振频率等于所述预设的标准谐振频率。

8.根据权利要求6所述的高压输电线路监测设备的供电系统，其特征在于，所述高压线路取能模块包括取能互感器和电源转换单元，所述电源转换单元包括前端冲击保护与能量泄放电路模块、整流电路模块、DC-DC模块和限压保护电路模块，所述直流电压数据模块包括：

交流电压获取子模块，用于通过所述取能互感器获取所述目标输电线路对应的交流电压；

交流电压传输子模块，用于通过所述前端冲击保护与能量泄放电路模块将所述交流电压传输至所述整流电路模块；

整流操作子模块，用于通过所述整流电路模块对所述交流电压进行整流和滤波操作，生成对应的初始直流电压，并传输至所述DC-DC模块；

目标直流电压子模块，用于采用所述DC-DC模块对所述初始直流电压进行调制，生成对应的目标直流电压；

限压保护电路模块传输子模块，用于将所述目标直流电压作为直流电压数据，并通过所述限压保护电路模块传输至所述发射端电能变换模块。

9.根据权利要求6所述的高压输电线路监测设备的供电系统，其特征在于，所述发射端电能变换模块包括高频逆变模块，所述高频方波数据模块包括：

高频逆变电路子模块，用于采用所述直流电压数据输入所述高频逆变模块内的高频逆变电路进行逆变操作，通过控制所述高频逆变电路内的上下桥臂的开关管交替进行导通，生成对应的高频方波数据。

10.根据权利要求6所述的高压输电线路监测设备的供电系统，其特征在于，所述接收端电能变换模块包括整流稳压模块和直流变换模块，所述目标直流电能模块包括：

整流操作子模块，用于采用所述高频方波数据输入所述整流稳压模块进行整流操作，生成对应的初始直流电能；

直流变换电路子模块，用于采用所述初始直流电能输入所述直流变换模块进行直流变换，生成对应的目标直流电能，并输入所述目标输电线路关联的多个所述目标监测设备。

Images