邹军，马晨珞

(电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系)，北京 100084)

0 引言

随着社会经济的高速发展，各行各业对电力的需求大大增加，要求电网能够保持安全可靠运行，而实现这一切离不开对输电线路的在线监测[1-2]。2008年年初，国内大范围严重冰灾迫使部分地区停电超过10天，造成了200多亿元的直接经济损失。为了防止类似的重大事故再次发生，此后国家积极引进实施了输电线路在线监测技术，实时监控采集输电线路运行信息，分析预测线路运行状态，及时采取措施预防故障发生，保障电网供电的安全稳定。

在线监测设备多位于输电线路附近，环境较为复杂恶劣，无法像常规用电设备那样容易获取电力，因此找到一种方案经济可靠地为输电线路在线监测设备供电具有重要的现实意义。

常见供电方式包括蓄电池、清洁能源(风能、太阳能)、激光等，受到容量、效率、成本等的限制而难以推广使用[3-5]。近年提出的导线取能方式有电容分压取能和电流变换器(current transformer, CT)取能，但直接从输电导线上取能面临着复杂的绝缘问题，实现起来较为困难。而交流输电线路周围存在交变的电磁场，会在附近的架空地线中感应产生较大的能量损耗，量级上完全可以满足在线监测设备的用电需求[6-9]。同时，架空地线处于低电位，因此从地线取能不会面临严重的绝缘问题。近年来，地线取能已然成为了新的研究热点。

利用导线与地线之间的电磁感应产生能量为负载供电的概念最早由P.Sarma Maruvada教授和G.Harbec教授于1978年提出[10]。……