程红丽，王立，刘健，王利强
（西安科技大学通讯与信息工程学院，陕西西安710054）
摘要：为了在失电情况下持续保持智能终端设备时刻短作业，提出了一种依据电容储能的自动化终端备用开关电源解决方案。论说了电路组成、下限作业电压选取和储能电容器容量规划办法。依据能量平衡联系，剖析了负载忽然增大和负载忽然减轻情况下的最严峻电压洼陷和电压骤升，并得出输出滤波电容容量的规划考虑。以一个具体的电容储能FTU电源为例，具体说明晰电路参数的规划办法，并进行了试验研讨。试验结果表明所规划的电容储能备用电源能够满意在失掉正常供电电源后自动化终端待机、操作和通讯的需求，而且所进行的理论剖析与实际情况相符。
0导言
在电力体系监测、监控和自动化体系中，开关电源是智能终端设备的要害部件之一，其输入一般来自电压互感器二次侧或配电变压器二次侧。可是在毛病或其它因各种原因导致输入电源失掉的情况下，这些智能终端设备还必须保持作业一段时刻，不然就不能完结毛病检测、处理和继电保护以及信息记载和上报功用，因而需求采纳储能办法。
在变电站内的智能终端设备，能够选用蓄电池储能构成备用电源体系。可是装置在野外环网柜、柱上开关、配电变压器等的智能终端设备，需求在恶劣的环境下作业，选用蓄电池不管关于设备可靠性或保护便利性而言都是不抱负的。
实际上关于绝大多数野外智能终端设备，在失掉电源时仅需求保持时刻短的作业时刻即可[1]，比方：关于配电变压器监测终端（TTU），只需在停电时上报该信息即可；关于柱上开关监控终端（FTU），只需在失电时上报毛病信息和开关状况，有必要的话分断该开关即可；关于环网柜监控终端，只需在失电时上报毛病信息和开关状况，并将毛病线路上游相邻开关分断即可。上述功用所需求的时刻一般在1min之内。因为分断开关所需的能量能够由专门的作业储能电容器供给，因而在毛病或许失电时，智能终端设备的电源只需求供给保持本机作业和通讯单元所需求的能量即可，峰值功率一般不会超越5W，平均功率小于2.5W。
跟着科学技能的开展，超级电容器和大容量电解电容器技能现已日趋老练。与蓄电池比较，电容器具有充电速度快且办理便利、寿命长、体积小、重量轻等许多长处，是一种很有开展前景的电力储能设备而且现已成功地应用在电力体系中[2~4]。
从野外智能终端设备在失电后需求一段时刻短的平均功率较小的保持电源供给需求看，选用超级电容器和大容量电解电容器作为储能手法是彻底可行而且较蓄电池而言愈加适宜[5]。
本文论说一种选用电容储能的备用开关电源剖析和规划办法，并对其功能进行试验验证。
1电路组成
电容储能开关电源由整流电路、切换电路、DC-DC变换器、作业储能电容器和操作储能电容器等部分组成，其结构如图1所示。关于TTU等不需求操控的景象，可仅有虚线下方部分。
