本发明涉及一种电源技术，尤其涉及一种输电线路上通过电流互感器取电的电源。
背景技术：
为实现高压输电线路状态的检测，以及一些如环网柜等中压配电柜的监控，需用低压电源，但在中高输电线路中取用低压电源极为困难。在现有技术中，常采用电容分压供电、光伏板向蓄电池充电后由蓄电池作为供电源和电流互感器(ct)取电之方案。电容分压供电方案明显的缺点是负载能力过小。蓄电池供电方案易受天气影响，如较长时间阴雨天气光伏板得不到能量，供电可靠性低。ct取能供电则利用“二次电流”为负载供电，安装简单，绝缘水平高，不受天气影响，维护成本低等优点，逐渐被广泛使用。但一次供电线路电流大小直接影响电流互感器二次输出电流(功率)，甚至高达数十倍的电流变化率，极易超出后续电源电路的工作范围，电源电路过压损坏或向通讯等设备的供电不足，导致监控失效。
因此，需要提出一种自带平衡机制的ct电源，在充分利用ct的二次侧输出功率的前提下，进行有效的协调控制，确保向监控设备提供稳定的连续电源，从而保证监控设备持久地稳定运行。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有电流互感器取电之方案不能适应电流变化范围过大、或对电流互感器二次电流使用效率过低，或整体可靠性不高等相关问题。本发明提供的一种自带平衡机制的互感器取电电源，通过综合协调控制手段，解决这些问题。
本发明的技术方案如下：
一种自带平衡机制的互感器取电电源，包括用于取电的电流互感器，前段保护，整流电路，监控单元，充电模块，储能单元，平衡器，光伏模块，升降压模块和负载；
所述的电流互感器环套在输电线路上二次侧输出电流；所述的前段保护与互感器连接，用于将来自互感器二次侧输出的电流进行限压保护；所述的整流电路与前段保护连接，用于将前段保护传递的交流电压转变为直流电压并进行平滑滤波；所述的监控单元分别与整流电路、充电模块、储能单元、平衡器、光伏模块和升降压模块连接并进行协调控制，所述的充电模块与储能单元连接并在监控单元的作用下是否充电，所述的储能单元与充电单元连并在一定条件下向监控单元供电，所述平衡器在监控单元的管理下开启或关闭，其作用包括过压调节与使用环境升降温，所述光伏模块在监控单元的管理下是否向监控单元供电；所述的升降压模块与负载连接，用于将监控单元的输出电压转变为符合负载要求的直流或交流工作电压；所述的负载与升降压模块连接并是其用电装置。
进一步，所述的前段保护包括压敏电阻与一个电阻的并联，或者瞬态抑制二极管与一个电阻的并联，所述的并联之后的二端分别与电流互感器ct次级线圈的二端连接。
进一步，所述的整流电路将来自前段保护输出的交流电压或电流整流为直流电压或电流。
进一步，所述的监控单元是监控电路，组成所述监控电路的电路类型包括模拟电路、数字电路、单片机电路，所述的监控单元分别检测整流电路、储能单元和光伏模块的输出电压值，从而协调控制充电模块是否向储能单元充电，储能单元是否需要向监控模块供电，是否需要光伏模块补充能量。
进一步，所述的充电模块是充电电路，所述充电电路的类型包括以继电器为特征的电器式的充电电路、以电子元件为主的充电电路、机电混合式的充电电路，充电模块受控于监控单元，用于向储能单元充电。
进一步，所述的储能单元是蓄电池，或是超级电容器，或是以化合物为媒介的储能灌，储能单元接受监控单元的检测，并向监控单元供电。
进一步，所述的平衡器是风扇、加热设备、祛湿机、照明设备、纯电阻中的一种或数种的组合，在监控单元的控制下是否运行。
进一步，所述的光伏模块是光伏板，或是光伏组件，或是自带电源或不带电源的板件。
进一步，所述的升降压模块是直流升压或降压dc/dc，或直流转交流dc/ac的电源变换器。
进一步，所述的负载是交流或直流用电装置，包括通讯机、温控器、usb口用电器、充电器。
本发明的有益效果是：
本发明的一种输电线路上通过电流互感器取电的自带平衡机制的电源，通过监控单元的协调控制，在ct二次侧输出大电流时，将除了负载之外的多余功率通过充电模块向储能单元充电以储存功率，在储能单元“满充”的情况下，开起平衡器，进一步利用多余功率，以达到“供需平衡”，从而有效避免电源电路(升降压模块)因超压而损坏；在ct二次侧输出小电流时，如果光伏模块有电，首先投入光伏模块补充功率，补充功率仍不足时投入储能单元进一步补充功率，以实现持续供电，从而确保监控设备正常连续运行。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明自带平衡机制的互感器取电电源的原理框图。
图2是本发明自带平衡机制的互感器取电电源的监控单元的原理图。
图3是本发明自带平衡机制的互感器取电电源的平衡器的原理图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
图1为本发明的原理性框图，图2位本发明监控单元的原理性图，图3为本发明平衡器的原理图。如图所示，本发明提供了一种自带平衡机制的互感器取电电源，包括用于取电的电流互感器，前段保护，整流电路，监控单元，充电模块，储能单元，平衡器，光伏模块，升降压模块和负载。所述的电流互感器环套在输电线路上二次侧输出电流，所述的前段保护与互感器连接将来自互感器二次侧输出的电流进行限压保护，所述的整流电路与前段保护连接将前段保护传递的交流电压转变为直流电压并进行平滑滤波，所述的监控单元分别与整流电路、充电模块、储能单元、光伏模块、平衡器和升降压模块连接进行协调控制，所述的充电模块与储能单元连接并在监控单元的作用下是否充电，所述的储能单元与充电模块连接并在一定条件下向监控单元供电，所述平衡器在监控单元的管理下开启或关闭起到限制过压与使用环境升降温等的作用，所述光伏模块在监控单元的管理下是否向监控单元供电，所述的升降压模块将监控单元的输出电压转变为负载要求的直流或交流工作电压，所述的负载与升降压模块连接并是其用电装置。
如图1所示，所述的前段保护包括压敏电阻(或瞬态抑制二极管tvs)与一个能有效防止互感器二次侧开路可能生出高压的电阻器并联，所述的压敏电阻和电阻并联之后的二端分别与电流互感器(ct)次级线圈的二端连接，前段保护的输出向整流电路供电；
所述的整流电路将来自前段保护输出的交流电压(或电流)整流为直流电压，既可以是分立元件组成的整流电路也可以是模块化整流电路，整流电路的输出向监控单元供电；
所述的充电模块可以是各种以继电器为特征的电器式的充电电路，可以是以电子元件为主的充电电路，或是机电混合式的充电电路，带过流保护的或不带过流保护的，充电电流大于整流电路最大输出电流与升降压模块输出最小电流之差值电流，充电模块受控于监控单元，在一定条件下向储能单元充电；
所述的储能单元可以是蓄电池，超级电容器，以化合物为媒介的储能灌，是一种可反复充电的储能装置，储能单元与监控单元浮动连接，接受监控单元的检测，并在必要时向监控单元供电；
所述的光伏模块可以是光伏板，光伏组件，可以是这些自带或不带电源变换器的板件，可以是“太阳光跟踪型”的板件，光伏模块状态受监控单元检测并在一定条件下向监控电路供电；
所述的升降压模块，根据负载用电类型不同，可以是直流升压或降压(dc/dc)，或直流转交流(dc/ac)的电源变换器；
所述的负载可以是通讯设备，温控器，usb口用电器，充电器等交流或直流用电装置。
如图2所示，为方便起见，命名从整流电路输出到升降压模块输入的线路为pb，所述的监控单元有稳压电路、监控电路和温湿度传感器组成，监控电路可以是模拟电路、数字电路、单片机电路或dsp等组成的监控电路，分别检测整流电路(输出电压为pb电压)、储能单元和光伏模块的输出电压值，通过机械或电子开关k1-k4分别控制充电模块、储能单元、光伏模块和平衡器，
当ct二次侧输出较大电流pb电压较高时，监控电路检测储能单元电量是否充足，不充足时接通k1由充电模块向储能单元充电，充足时，接通k4由平衡器里面的一部分装置拉低pb电压；
当ct二次侧输出极限电流pb电压很高时，平衡器里面的装置组合后开启拉低pb电压；
当ct二次侧输出电流适中时，监控电路检测储能单元的电量与光伏模块是否有电，储能不足且光伏有电，监控电路令k1、k3接通，光伏模块通过充电模块向储能单元充电备用；
当ct二次侧输出电流较小或无电流输出时，监控电路检测光伏模块如果有电，先行接通k3将光伏模块投入运行提高pb电压值，如尚不能满足升降压模块最低电压输入要求时，监控电路接通k2，由储能单元供电进一步提高pb电压值，并采用光伏模块优先供电后储能单元备份供电机制，最大限度提高储能单元寿命，监控电路向平衡器发出的指令是包括温湿度度信息在内的指令。
如图3所示，为方便起见，命名平衡器内部总线为pe，所述的平衡器包括风扇、加热器、制冷模块等其他装置组成，若监控单元检测到的pb电压值较高且环境温度较高，平衡器令k5接通先行开启风扇，以达到降低pb电压值之目的，若pb电压值仍然过高，则同时令k7开启制冷模块，进一步降低pb到一个合适的电压值，同理，若监控单元检测到的pb电压值较高且环境温度较低，则令k6接通开启加热器降低pb电压值的同时提高环境温度，或风扇独立运行，或风扇与加热器组合运行，或制冷模块与风扇组合运行等。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。