一种检测高压无线供电系统脉冲磁场抗扰度的方法与流程

本发明属于脉冲磁场抗扰度测试技术领域，尤其涉及一种检测高压无线供电系统脉冲磁场抗扰度的方法。

背景技术：

随着智能电网的提出，智能输电线作为智能电网的重要组成部分逐步进入建设者的视野，成为输电线路发展的必然趋势，在输电杆塔上装设各种检测设备是建设智能输电线的基础性工作。这些检测设备通常是电子类设备，需要供电电源方能工作，其共性是：对电源的功率需求很小，一般为几瓦~几十瓦；电压低，常用有5V、12V、24V；具有间断性功率需求，供电电源大部分时间处于小功率工作状态，短时间处于大功率状态。

然而，由于地理条件或绝缘条件的限制，输电线路杆塔附近很少有低压电源，给杆塔上的抵押检测设备供电就成了一大难题。传统方式下，为监测设备供电多采用风能、太阳能等分布式能源，而分布式能源固有的不稳定性使得在线监测设备无法可靠的工作，尤其在南方阴雨天气较多的环境下问题更为突出。比如，2008年雪灾时，越是需要电能对线路情况进行监测，反而由于雨雪天气监测装置得不到电能供应，以至于酿成了郴州大规模停电事故。另一方面，高压线路上有着充足的电能，却需要多级变压才能转换为低压设备，因而无法实际应用。这就形成了一个突出的矛盾。

而利用高压无线供电系统，即可解决上述问题。高压无线供电系统能够利用简易的装置，将高压线路上的电能直接转换为低压电能，从而解决高压杆塔、配电设备、电缆监测设备的供电问题，大大提高监测设备的稳定性与安全性，对智能电网建设具有重要的意义。

高压无线供电系统在塔杆上运行时，需要能够承受恶劣的自然环境和电磁环境。然而，高压无线供电系统属于一个新兴的领域，尚未有系统的检测方法能对该供电系统进行环境耐受力检测。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种以GB/T 17626.9-2011为参照标准，用于检验智能电网监测终端无线供电系统在脉冲磁场干扰下的抗干扰能力的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种检测高压无线供电系统脉冲磁场抗扰度的方法，采用渗入法，将高压无线供电系统置于脉冲磁场中，施加正负极性脉冲数次，检测高压无线供电系统在脉冲磁场干扰下的工作能力。

在上述的检测高压无线供电系统脉冲磁场抗扰度的方法中，所述检测高压无线供电系统在脉冲磁场干扰下的工作能力包括以下步骤：

S1.组装高压无线供电系统，将高压无线供电系统的发射端线圈与接收端线圈中心对齐，间距90cm，接收端整流监测装置和电能输出口电路作为负载；

S2.采用升流器模拟高压线路，开启升流器电源，给高压无线供电系统通电；

S3.通过PC端服务器监测接收端整流监测装置中蓄电池的工作电压、输入电流和输出电流；

S4.测试装置采用脉冲磁场发生器，包含脉冲电流发生器和耦合线圈；

S5.将耦合线圈放置在无线能量传输发射装置的左侧，通过脉冲电流发生器施加脉冲磁场干扰，正负极性各5次，观察监测结果，接收端整流监测装置中蓄电池输入输出是否正常；

S6.将耦合线圈依次放置在无线能量传输发射装置的右侧、无线能量传输接收装置的左侧、无线能量传输接收装置的的右侧，重复步骤S5中的操作过程，观察监测结果，接收端整流监测装置中蓄电池输入输出是否正常。

在上述的检测高压无线供电系统脉冲磁场抗扰度的方法中，其特征在于，步骤S4所述脉冲电流发生器采用SG-5009G，所述耦合线圈为正方形结构，边长为1m。

在上述的检测高压无线供电系统脉冲磁场抗扰度的方法中，其特征在于，步骤S5所述脉冲电流发生器施加6.4/16us的脉冲磁场干扰。

本发明的有益效果是：能够的效地检测高压无线供电系统在脉冲磁场中的抗扰度性能，正确评估高压无线供电系统在恶劣的电磁场环境下正常工作的能力。

附图说明

图1为本发明一个实施例高压无线供电系统应用场景示意图；

图2为本发明一个实施例高压无线供电系统部件示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其它工艺的可应用性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

本实施例采用如下技术方案，一种检测高压无线供电系统脉冲磁场抗扰度的方法，采用渗入法，将高压无线供电系统置于脉冲磁场中，施加正负极性脉冲数次，检测高压无线供电系统在脉冲磁场干扰下的工作能力。

在上述的检测高压无线供电系统脉冲磁场抗扰度的方法中，所述检测高压无线供电系统在脉冲磁场干扰下的工作能力包括以下步骤：

S1.组装高压无线供电系统，将高压无线供电系统的发射端线圈与接收端线圈中心对齐，间距90cm，接收端整流监测装置和电能输出口电路作为负载；

S2.采用升流器模拟高压线路，开启升流器电源，给高压无线供电系统通电；

S3.通过PC端服务器监测接收端整流监测装置中蓄电池的工作电压、输入电流和输出电流；

S4.测试装置采用脉冲磁场发生器，包含脉冲电流发生器和耦合线圈；

S5.将耦合线圈放置在无线能量传输发射装置的左侧，通过脉冲电流发生器施加脉冲磁场干扰，正负极性各5次，观察监测结果，接收端整流监测装置中蓄电池输入输出是否正常；

S6.将耦合线圈依次放置在无线能量传输发射装置的右侧、无线能量传输接收装置的左侧、无线能量传输接收装置的的右侧，重复步骤S5中的操作过程，观察监测结果，接收端整流监测装置中蓄电池输入输出是否正常。

在上述的检测高压无线供电系统脉冲磁场抗扰度的方法中，其特征在于，步骤S4所述脉冲电流发生器采用SG-5009G，所述耦合线圈为正方形结构，边长为1m。

在上述的检测高压无线供电系统脉冲磁场抗扰度的方法中，其特征在于，步骤S5所述脉冲电流发生器施加6.4/16us的脉冲磁场干扰。

本实施例的具体实现过程如下，高压无线供电系统应用于高压输电线路场景如图1所示。

一、基本原理

受试装置为高压无线供电系统，包括无线能量传输发射装置和无线能量传输接收装置。如图2所示，无线能量传输发射装置包括高压取电装置、取电装置控制电路、发射端控制电路、发射端电容、发射端线圈；无线能量传输接收装置包括接收端线圈、接收端电容、接收端整流监测装置和电能输出口电路。系统工作时，在无线能量传输发射装置，首先由高压取电装置从模拟高压线路中取出电能，为整个系统提供能量来源，取电方式为感应取电，输出电能为工频交流电；然后高压取电装置将电能输出到取电装置控制电路，经整流稳压处理后以48V直流电的形式输出到发射端控制电路；发射端控制电路能将48V直流电逆变为频率可调的交流电，驱动振荡电路达到谐振状态；发射端电容和发射端线圈构成振荡电路，在发射端控制电路输出的高频交流电能的驱动下能够达到谐振状态，从而激发电能以高频交变磁场的形式发射出去。在无线能量传输接收装置，同样由接收端线圈和接收端电容构成一个振荡电路，并能够从周围的磁场中拾取能量，并将电能以高频交流电能的形式输出到接收端整流监测电路中；接收端整流电路将交流电能进行整流稳压处理后，再经过蓄电池的缓冲，将电能以直流电的形式输出到电能输出口电路；电路输出口电路主要是使用金升阳电源模块对系统输出再进行一次隔离，并以标准的12V电源为负载供电。

测试装置为全自动脉冲磁场发生器，包括脉冲电流发生器SG-5009G以及耦合线圈。脉冲电流发生器可以产生波形为6.4/16us的脉冲电流，并将电流导入耦合线圈，产生脉冲磁场。耦合线圈为正方形结构，在其四条边附近会产生干扰磁场。试验采用渗入法，将受试设备置于边长1m的正方形感应线圈产生的脉冲磁场中，施加正负极性脉冲各5次，从而检测高压无线供电系统在脉冲磁场干扰下的工作能力。

二、实验方法

1、组装高压无线供电系统，将发射端线圈与接收端线圈中心正对，间距90cm，使用接收端整流监测电路和电能输出口电路作为负载。

2、使用升流器模拟高压线路，开启升流器电源，高压无线供电系统上电。

3、打开PC端服务器，通过PC端服务器监测接收端整流监测电路中蓄电池的工作电压、输入电流和输出电流。

4、将耦合线圈放置在无线能量传输发射装置的左侧，施加6.4/16us的脉冲磁场干扰，正负极性各5次，观察监测结果，接收端整流监测电路中蓄电池输入输出是否正常。

5、将耦合线圈依次放置在无线能量传输发射装置的右侧、无线能量传输接收装置的左侧、无线能量传输接收装置的右侧，重复步骤4中的操作过程，观察监测结果，接收端整流监测电路中蓄电池输入输出是否正常。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

虽然以上结合附图描述了本发明的具体实施方式，但是本领域普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变形或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。