1.1 选题的背景

如今，可再生能源的实现正以极快的速度在全球发展。对于风能，美国的目标是到2030年，20%的电力供应将来自风力。对于太阳能，据估计，仅2010年，光伏(PV)模块的部署预计将达到3000兆瓦。随着可再生能源的深度渗透，人们普遍认为需要新的高压输电系统。北美电力可靠性公司(NERC)预计，未来10年，美国高压输电线路总里程将增加9.5%。

理想情况下，作为战略资产，输电线路需要密切监测和维护，以确保安全可靠的运行。相关的监测和维护方面包括线路温度、线缆、结冰、振动、钢芯的腐蚀、断链、电晕、可听噪声等。然而，在现实中，目前的传输系统基本上没有实时监控。常见的做法是用直升机或地面运输进行线路检查。但是常规的线路检查是非常重要的，而且更重要的是，通常不能及时发现发展问题或查明故障地点。因此，传输网络的安全性已经存成为日益扩大的电网的主要问题之一。解决方案是建立一个实时的输电线路维护监测系统。最近，随着对“智能电网”的需求，未来20年规划的新输电线路使实时监测相关研究变得更加紧迫。

对于输电线路的监测和维护，有两个主要的子研究方向:线路机器人和分布式线路安装无线传感器。在这些设备中，电池通常是主要的电源[12]。电池的问题在于它需要不时地充电，这限制了性能，增加了维护成本。在一些在线监测单元中，电流互感器被用来给电池充电。但当线路电流较低时，这些设备可能无法正常工作。考虑到可再生能源的间歇性，对于太阳能和风能的输电线路来说尤其如此。此外，对于直流变速器，这些电流互感器将不起作用。

综上所述，电力供应仍然是输电线路监测和维护的挑战和瓶颈。有前景的解决方案是在高电压和电力电子联合能量采集。

1.2选题的目的和意义

在高压侧应用的各种电子设备需要对地绝缘,由于光电式电流互感器、高压开关触点和电缆接头测温、导线覆冰状态在线监测系统等安装在高电压现场,为了满足电气隔离的安全要求,系统的工作电源不能由二次电源经降压、整流、滤波后提供,不能用导线直接从低压侧供给,电源供给成为制约这类监测系统发展的关键。这些测量及保护装置的可靠运行对于整个电力系统的安全生产和安全稳定运行是至关重要的,因此对高压侧测量装置供电电源的研究具有重要的实用价值。