配电网智能设备自取能电源的效率提升策略分析

配电网智能设备自取能电源的效率提升策略分析

霍楠

(中国石油长庆油田分公司水电厂陕西省西安市710200)

摘要：经过几十年的发展，如今我国已经建成了世界范围内最大的智能电网，为我国社会经济的发展做出了不可磨灭的贡献。在新的时代背景下关于配电网智能设备的需求量越来越大，技术要求也越来越高。由于缺少一些智能设备的工作电源，就会使得整体的工作效果大打折扣。因此就需要加强关于配电网智能设备自取能电源效率研究，提高设备的应用效率，展现出更强的应用优势。

关键词：配电网；智能设备；自取能电源

目前，我国持续加大智能电网建设的投入，应用了各种先进的控制技术以及信息技术，使得电网越来越稳定，电能质量越来越高。但是总体来说，还需要在配电网建设中加大研究，提高配电网络的使用效率，因此做好配电网智能设备自取能电源的研究是具有较强的现实意义的。

一、关于配电网智能设备自取能电源的概述

1.1工作原理研究

从实际的运用需求可以看出，需要从这种设备的工作原理进行深入分析，才能够展开相应的优化设计工作。首先，在电源设计当中应当采用开合式取能线圈，这样就能够提高能量传递的效率。为了在一些极端情况下避免出现整个电源系统出现损坏的情况，需要在前端电路中设计一个充气保护电路，这样即使面临较大的短路电流，仍然能够通过自身的保护功能来对重要电路进行切断，避免造成元器件的损害。开关电源最终所输出的波形是由脉冲宽度调制技术所产生的，并且还需要通过滤波环节，将其中的一些干扰因素除去，提高输出波形的质量。

1.2提高取能线圈输出功率的方法

从线圈传递能量的工作原理中可以发现，要想提高取能线圈的整体输出功率，就应当要降低漏磁的损耗，这样就能够以最大限度的状态传递到输出端。但是在实际工作的过程中，由于所采用的是开合式线圈，那么在实际应用过程中，就有可能在开口处存在一定的漏磁。针对这种情况可以适当提高线圈的匝数，这样就能使得更多的磁感线由线圈中通过，这样就有效地降低了可能出现的漏磁损耗。此外，另外一种应用效果比较好的方法就是增大磁芯截面积，这主要是通过相关的计算公式得到的，能够使得整体的输入功率得到有效的提升。但是受到成本以及电磁特性的影响，并不能使得铁芯截面积呈现出无穷大的状态，针对这种情况就应当考虑多个线圈之间相互配合使用，从相关公式的计算中就可以看出，这样能够成倍数的增长所输出的功率。但是必须明确的是在线圈的空间位置分布上，还需要掌握科学的方式方法，这样才能够使到更加优质的配置方法，能够提出整体的输出功率，达到最优的状态。

通过实际测试得到，如果是保持不同的线圈之间相互串联，将电流限制在一个恒定的值，将输出电压变为原来的两倍，通过调节线圈匝数的方法来减少输出电压，通过线圈变换电流的公司计算，就可以得知，此时的电流已经有所减少。当线圈之间使用并联的方式的时候，能够极大地减小工作电流，与串联方式不同的是，还能够使得线圈的工作电流范围得到有效的拓展，那么这样的应用领域就更多，并且能够避免一些电流较大的情况，可能给系统带来不利影响。综合以上因素共同考虑，最终确定了采用线圈并联的方式是比较合理的，可行性比较高。

1.3铁芯材料的选择

关于铁锌材料的选择同样是十分重要的，将直接影响到磁导率。从已有的一些科学研究成果中可以看出，一般都会优先选用一些磁导率比较高的材料，这样就能够有效地减小最小工作电流，最终整体的输出功率有所提升。因此就应当适当增加铁芯材料的工作磁通密度，这样就能够得到更高的功率。从实际实验测试的结果看来，使用硅钢片铁芯的线圈的时候，比传统的铁芯材料的效果提升了许多，可以达到将近三倍的效果。但是这些新型铁芯材料的使用也会使得成本有所增加，还是应当综合实际因素来进行统一考量，确定比较合理的铁芯材料。在关于超微晶材料的应用过程中，由于其性能比较脆，那么在完成加工之后，就无法对于其开口表面进行处理，稍有不慎，就有可能导致出现断裂破碎的情况。考虑到我国配电网实际运行的状况，可以优先选择硅钢片来作为铁新材料，这样能够在确保达到比较好的应用效果的情况下，将成本限制在一个合理的范围内，其应用方式也比较简单，加工技术要求不高。

二、配电网智能设备自取能电源的应用研究

上文已经针对提高配电网智能设备自取能电源的使用效率进行了分析，这里展开其实践应用研究。在配电网工作的过程中，通过取能线圈来对三相电网的电能信号进行读取，并通过取能线圈来进行二次输出。在对一次设备进行安装的过程中，都是通过自取能装置直接获取的方式，改变了传统通过低压工作电源获取的模式。在这种应用方法中，也可以应用一些先进的无线通信方式，基于无线通信模块来实现各种信号的高速传递，并且降低了建设成本，提高了信号的传递效率，也有利于相关工作人员来对其过程进行在线监测。目前应用比较多的就是一些基于电子式互感器的电能表以及电能计量装置等。如果是需要使用无线通信模块，一般需要将铁芯材料选用为薄片硅钢片。

并且一般将开合式线圈的截面积控制在十五立方厘米比较合适，并且需要根据实际的应用情况来进行微调，能够得到比较合理的结论。从目前的应用状况看来，在许多配电网改造工程中，已经开始纷纷加装一些智能设备，因此，做好配电网智能设备自取能电源的研究是十分重要的，有利于我国电网改造的进行。对于一些质量特别高，并且对于线路负荷电流需要保持在比较低的水平的状况时，也可以应用储能电池，这样就能够避免因为电能中断而造成的不利影响，确保在多种情况下都能够高效运转。

三、结语

本文针对配电网智能设备自取能电源提升效率进行了系统性分析，首先是从智能设备的工作需求出发，对自取能电源的工作原理进行了研究，这样就能够从其工作原理出发，确定出相关的优化方法。在提高自取能电源的效率的过程中，也需要根据实际的应用场合来选择相应的优化流程，综合考虑成本、技术等多种因素，确定出最优质的方法，提高自取能电源的运行效果。

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