本技术涉及供电，特别是涉及一种电流互感器的二次侧线圈切换装置及其控制方法。
背景技术：
1、随着智能电网的大力建设，高压输电线路运行状态的实时监控越来越受到重视。高压输电线的监控设备通常工作于超高电位和强磁环境下，由于直接暴露在野外，线路距离长且分布范围广，因此稳定可靠性更高的电源是实时监控设备安全稳定运行的基础。常见的供电方式主要有太阳能供电、电池供电、激光供电及超声波供电等，由于体积、成本、输出功率、转化效率、绝缘等问题，上述方法均未得到有效的利用。电流互感器取能通过挂载在交流输电线路上的电流互感器获取输电线路磁场中的能量，具有安装方便、运行可靠等优点，己成为当前交流输电线路在线监测设备供给电源最合适的方式之一。
2、传统的电流互感器为在线监测设备供电时，输电线电流的大范围波动，不仅会导致小电流时电流互感器取能不足使得后级设备无法正常工作、大电流时电流互感器磁芯饱和产生过高电压尖峰的问题，从而存在电流互感器取能的稳定性较差的问题。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高电流互感器取能的稳定性的电流互感器的二次侧线圈切换装置及其控制方法。
2、一种电流互感器的二次侧线圈切换装置，包括：
3、电流互感器，所述电流互感器包括一次侧线路和二次侧线圈，所述二次侧线圈包括n+1个二次侧子线圈；其中，第一个所述二次侧子线圈为所述电流互感器默认接入的初始子线圈，剩余的n个所述二次侧子线圈为可选择接入的备用子线圈；
4、二次侧线圈切换模块，所述二次侧线圈切换模块有n个，分别与所述电流互感器的每个所述备用子线圈对应连接，用于控制对应的所述备用子线圈的导通或关断，以切换所述电流互感器接入的所述二次侧线圈的有效匝数；
5、二次侧线圈整流电路，与所述电流互感器的二次侧线圈和所述二次侧线圈切换模块均连接，用于将所述电流互感器的一次侧线路感应到的交流电流转化为直流电压，通过所述直流电压触发所述二次侧线圈切换模块进行导通或者关断对应的所述备用子线圈。
6、在其中一个实施例中，所述二次侧线圈整流电路包括：
7、p01端口、p02端口、p+端口和p-端口；
8、其中，所述p01端口为交流输入端与所述初始子线圈的上抽头连接，所述p02端口为交流输入端与所述初始子线圈的下抽头连接，所述p+端口和所述p-端口分别为所述二次侧线圈整流电路用于输出直流电压的正极端和负极端，与外部负载连接。
9、在其中一个实施例中，所述二次侧线圈整流电路还包括：
10、整流桥和滤波电容；
11、其中，所述整流桥的两个交流输入端分别与对应的所述p01端口和所述p02端口，所述整流桥用于将所述电流互感器的一次侧线路感应到的交流电流转化为直流电压；所述滤波电容的两端均与所述整流桥连接，所述滤波电容引出的两端分别为所述p+端口和所述p-端口，所述滤波电容用于平滑所述直流电压。
12、在其中一个实施例中，所述二次侧线圈切换模块包括：
13、pi3端口和p()端口；
14、所述pi3端口连接所述二次侧线圈切换模块相邻的下一个所述二次侧线圈切换模块，所述p()端口连接所述二次侧线圈切换模块相邻的上一个所述二次侧线圈切换模块；所述二次侧线圈切换模块通过所述p01端口连接所述初始子线圈的上抽头，所述二次侧线圈切换模块通过所述所述p+端口和所述p-端口连接所述二次侧线圈整流电路。
15、在其中一个实施例中，所述二次侧线圈切换模块还包括：
16、第一触发电阻、第二触发电阻、第三触发电阻、第一单向晶闸管、第二单向晶闸管和双向晶闸管；
17、其中，所述双向晶闸管的一个主电极与对应的所述备用子线圈的下抽头连接，所述双向晶闸管的另一个主电极连接所述pi3端口，所述双向晶闸管的门极连接所述第三触发电阻；所述第一单向晶闸管的阳极和所述第二单向晶闸管的阴极均通过所述第三触发电阻连接所述双向晶闸管的门极，所述第一单向晶闸管的阴极和所述第二单向晶闸管的阳极均与所述p01端口连接；所述第一触发电阻的一端与所述第一单向晶闸管的门极连接，所述第二触发电阻的一端与所述第二单向晶闸管的门极连接，所述第一触发电阻的另一端和所述第二触发电阻的另一端均与所述p()端口连接。
18、在其中一个实施例中，所述第一触发电阻、第二触发电阻和第三触发电阻的电阻值通过下述方式确定：
19、
20、其中，ri1为所述第一触发电阻的电阻值，ri2为所述第二触发电阻的电阻值，ri3为所述第三触发电阻的电阻值，igsi1、vtmsi1、vgtsi1分别为所述第一单向晶闸管的导通触发电流、通态压降和门极-主电极之间的压降，igsi2、vtmsi2、vgtsi2分别为所述第二单向晶闸管的导通触发电流和门极-主电极之间的压降；其中，vtmsi＝vtmsi1＝vtmsi2，igsi＝igsi1＝igsi2；udci为所述二次侧线圈整流电路输出的直流电压，vr为所述二次侧整流电路的整流桥管压降，ni为接入的备用子线圈数目，igdi、vtmdi-1、vgtdi分别为所述双向晶闸管的导通触发电流、通态压降和门极-主电极之间的压降。
21、在其中一个实施例中，所述二次侧线圈切换模块还包括：
22、第一整流电容和第二整流电容；
23、其中，所述第一整流电容的阳极和所述第二整流电容的阴极均与所述双向晶闸管连接，所述第一整流电容的阴极与所述p+端口连接，所述第二整流电容的阳极与所述p_端口连接。
24、在其中一个实施例中，所述二次侧线圈切换模块的原理包括：
25、所述二次侧线圈整流电路输出的直流电压施加到所述第一触发电阻和所述第二触发电阻上生成第一触发电流；当所述第一触发电流满足所述第一单向晶闸管和所述第二单向晶闸管的导通条件时，所述第一单向晶闸管和所述第二单向晶闸管导通；在所述第一单向晶闸管和所述第二单向晶闸管导通的情况下，对应的所述备用子线圈的上抽头和下抽头之间的电压通过所述第一单向晶闸管和所述第二单向晶闸管施加到所述第三触发电阻上，使得所述第三触发电阻产生第二触发电流；当所述第二触发电流满足所述双向晶闸管的导通条件时，所述双向晶闸管导通；在所述双向晶闸管导通的情况下，向所述第一整流二极管和所述第二整流二极管施加正偏电压，所述第一整流二极管和所述第二整流二极管导通，以使得对应的所述备用子线圈接入所述电流互感器。
26、一种电流互感器的二次侧线圈切换装置的控制方法，应用于上述实施例所述的电流互感器的二次侧线圈切换装置，包括：
27、接入电流互感器的二次侧线圈包括的初始子线圈进行取能，所述电流互感器的一次侧线路产生交流电流；
28、二次侧线圈整流电路根据所述交流电流输出的直流电压，当所述直流电压满足任意二次侧线圈切换模块对应的触发条件的情况下，触发所述二次侧线圈切换模块导通或者关断对应的所述备用子线圈，以切换所述电流互感器接入的所述二次侧线圈的有效匝数。
29、在其中一个实施例中，上述实施例所述的方法还包括：
30、获取所述电流互感器的一次侧线路的交流电流的电流值；
31、将所述电流值与预设的电流阈值进行比较，在所述电流值大于所述电流阈值的时间超过预设时间阈值的情况下，关断所有所述备用子线圈，并重置所述时间。
32、上述电流互感器的二次侧线圈切换装置及其控制方法，电流互感器的二次侧线圈切换装置由电流互感器、二次侧线圈切换模块和二次侧线圈整流电路组成。其中，所述电流互感器包括一次侧线路和二次侧线圈，所述二次侧线圈包括n+1个二次侧子线圈；其中，第一个所述二次侧子线圈为所述电流互感器默认接入的初始子线圈，剩余的n个所述二次侧子线圈为可选择接入的备用子线圈。所述二次侧线圈切换模块有n个，分别与所述电流互感器的每个所述备用子线圈对应连接，用于控制对应的所述备用子线圈的导通或关断，以切换所述电流互感器接入的所述二次侧线圈的有效匝数；所述二次侧线圈整流电路与所述电流互感器的二次侧线圈和所述二次侧线圈切换模块均连接，用于将所述电流互感器的一次侧线路感应到的交流电流转化为直流电压，通过所述直流电压触发所述二次侧线圈切换模块进行导通或者关断对应的所述备用子线圈。从而通过二次侧线圈切换模块来控制二次侧线圈匝数的接入，使得二次侧线圈等效匝数随着一次侧电流增大而增大，不仅扩大了电流互感器取能系统的工作范围，还使得电流互感器二次侧电压保持在一个合理的范围，获得足够功率供给后级电路和负载设备，从而提高了电流互感器的取能稳定性。
1.一种电流互感器的二次侧线圈切换装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电流互感器的二次侧线圈切换装置，其特征在于，所述二次侧线圈整流电路包括：
3.根据权利要求2所述的电流互感器的二次侧线圈切换装置，其特征在于，所述二次侧线圈整流电路还包括：
4.根据权利要求2所述的电流互感器的二次侧线圈切换装置，其特征在于，所述二次侧线圈切换模块包括：
5.根据权利要求4所述的电流互感器的二次侧线圈切换装置，其特征在于，所述二次侧线圈切换模块还包括：
6.根据权利要求5所述的电流互感器的二次侧线圈切换装置，其特征在于，所述第一触发电阻、第二触发电阻和第三触发电阻的电阻值通过下述方式确定：
7.根据权利要求5所述的电流互感器的二次侧线圈切换装置，其特征在于，所述二次侧线圈切换模块还包括：
8.根据权利要求7所述的电流互感器的二次侧线圈切换装置，其特征在于，所述二次侧线圈切换模块的原理包括：
9.一种电流互感器的二次侧线圈切换装置的控制方法，应用于权利要求1至8任意一项所述的电流互感器的二次侧线圈切换装置，其特征在于，包括：
10.根据权利要求8所述的电流互感器的二次侧线圈切换装置的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
