一种输电线路在线监测系统供电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种输电线路在线监测系统供电装置，包括风力发电组件、太阳能光伏组件、风光互补控制单元、双输入DC/DC直流变换器、蓄电单元和逆变器，双输入DC/DC直流变换器的输入端Udin1和风力发电组件的输出端相连、输入端Udin2和太阳能光伏组件的输出端相连、输出端Udout分别与蓄电单元、逆变器相连，风光互补控制单元包括风力传感器、光热敏传感器和风光互补控制器，蓄电单元包括蓄电池、充放电电路、充电开关和放电开关，风光互补控制器的输出端与双输入DC/DC直流变换器的控制端、充电开关的控制端、放电开关的控制端相连。本实用新型专利技术能够给输电线路在线监测系统提供安全、可靠、稳定和维护周期长的不间断电源，确保输电线路在线监测系统持续稳定运行。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力工程
，具体涉及一种输电线路在线监测系统供电装置，用于给输电线路用在线监测系统提供不间断电源。
技术介绍
输电线路远程监控系统利用实时的图像数据采集压缩和编解码技术、超低功耗技术、3G无线公网数据通信技术等，能够对恶劣环境中运行的高压输电线路的运行状况进行全天候的实时监测，可有效防范由于线路周围建筑施工(危险点)、导线覆冰、风偏舞动、导线悬挂异物、塔材被盗等因素引起的电力事故。但是，超长的输电走廊穿郊越野，许多电力塔架往往设置在人迹罕至的野外，监控设备的供电成为了突出的难题。电力塔架上架设的均为超高压电，无法直接利用，如果从其他地方敷设线路接人，则因距离遥远和投资巨大无法实现，如何就地解决监控设备的供电问题成为监控系统能否正常运行的先决条件。为解决上述问题，国内对过电压展开了许多研究，并取得了一定的效果。公开号为CN204794806U的中国专利文献公开了一种风力发电机和光伏组件共同供电的电源系统，该系统结构复杂，控制繁琐，维护周期短，不利于高压输电线路的应用；另外还有研究人员提出利用电磁感应原理实现稳定供给输电线路在线监测系统的电源装置，但该装置设计复杂，供电效率低，不具备通用性。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种能够给输电线路在线监测系统提供安全、可靠、稳定和维护周期长的不间断电源，确保输电线路在线监测系统持续稳定运行的输电线路在线监测系统供电装置。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种输电线路在线监测系统供电装置，包括风力发电组件、太阳能光伏组件、风光互补控制单元、双输入DC/DC直流变换器、蓄电单元和逆变器，所述双输入DC/DC直流变换器包括输入端Udin1、输入端Udin2和输出端Udout，所述双输入DC/DC直流变换器的输入端Udin1和风力发电组件的输出端相连、输入端Udin2和太阳能光伏组件的输出端相连、输出端Udout分别与蓄电单元、逆变器相连，所述风光互补控制单元包括风力传感器、光热敏传感器和风光互补控制器，所述风力传感器、光热敏传感器的输出端分别与风光互补控制器相连，所述蓄电单元包括蓄电池、充放电电路、充电开关和放电开关，所述蓄电池、充放电电路相连，所述充放电电路的充电接口通过充电开关与双输入DC/DC直流变换器的输出端并联，所述充放电电路的放电接口通过放电开关与双输入DC/DC直流变换器的输出端并联，所述风光互补控制器的输出端分别与双输入DC/DC直流变换器的控制端、充电开关的控制端、放电开关的控制端相连。优选地，所述双输入DC/DC直流变换器为双输入Buck-Boost直流变换电路。优选地，所述双输入Buck-Boost直流变换电路包括开关管Q1、开关管Q2、二极管D1、二极管D2、电感L和电容C，所述输出端Udout的负极依次通过正向布置的二极管D2、正向布置的二极管D1、电感L和输出端Udout相连，电容C并联布置在输出端Udout的负极和正极之间，所述输入端Udin1的正极通过开关管Q1和二极管D1的负极相连，所述输入端Udin1的负极和二极管D1的正极相连，所述输入端Udin2的正极通过开关管Q2和二极管D2的负极相连，所述输入端Udin2的负极和输出端Udout的正极相连，所述开关管Q1、开关管Q2的控制端分别与风光互补控制器相连。优选地，所述风力发电组件包括风力发电机和AC/DC模块，所述风力发电机的输出端通过AC/DC模块和双输入DC/DC直流变换器的输入端Udin1相连。优选地，所述风力发电机为磁悬浮风力发电机。优选地，所述双输入DC/DC直流变换器的输出端和逆变器之间设有输出配电箱，所述逆变器的直流侧通过输出配电箱和双输入DC/DC直流变换器的输出端相连，所述输出配电箱中设有用于连接直流负载的连接端子。本技术具有下述优点：本技术是集风能、太阳能及蓄电池等多种能源发电技术及系统智能控制技术为一体的复合可再生能源发电技术方案，本技术基于风速信号和光照信号来分别实现对风力发电组件和太阳能光伏组件两者的独立控制，从而根据风力和太阳辐射变化情况可以实现下述三种模式：（1）风力发电机组单独向负载供电，当天气为阴雨天，无阳光照射时，选择风力发电组件直接向负载供电模式；（2）光伏发电系统单独向负载供电，当阳光照强度满足负载所需能量时，而输电线路杆塔上风量不足，风速尚未到达风力发电机组的启动风速，选择太阳能光伏组件直接向负载供电模式；（3）风力发电组件和太阳能光伏组件联合向负载供电，当风力资源和太阳能资源均充足时，切换到风光联合向负载供电。而且还根据当前的风速信号、光照信号计算供电负荷，如果供电负荷大于输电线路在线监测系统的载荷，则打开蓄电单元的充电开关给蓄电单元进行充电，将多余的电能进行存储；如果供电负荷小于输电线路在线监测系统的载荷，则打开蓄电单元的放电开关通过蓄电单元同时为输电线路在线监测系统供电，将存储的电能进行输出，从而能够将三种模式和蓄电单元有机结合，实现对输电线路在线监测系统的风光互补供电，对风光发电输出的能量起到调节和平衡负载作用，保证了整个系统工作的连续性和稳定性，能够给输电线路在线监测系统提供安全、可靠、稳定和维护周期长的不间断电源，确保输电线路在线监测系统持续稳定运行。附图说明图1为本技术实施例方法的流程示意图。图2为本技术实施例装置的结构示意图。图3为本技术实施例双输入DC/DC直流变换器的电路原理示意图。图例说明：1、风力发电组件；11、风力发电机；12、AC/DC模块；2、太阳能光伏组件；3、风光互补控制单元；31、风力传感器；32、光热敏传感器；33、风光互补控制器；4、双输入DC/DC直流变换器；5、蓄电单元；6、逆变器；7、输出配电箱。具体实施方式如图1所示，本实施例的输电线路在线监测系统供电方法的步骤包括：1）预先在输电线路的杆塔上安装风力发电组件1和太阳能光伏组件2，将风力发电组件1和太阳能光伏组件2通过双输入DC/DC直流变换器4为输电线路在线监测系统提供直流电源，并将双输入DC/DC直流变换器4的输出端通过逆变器6为输电线路在线监测系统提供交流电源，将双输入DC/DC直流变换器4的输出端连接蓄电单元5；2）检测当前的风速信号和光照信号；3）判断风速信号是否大于预设的风速信号阀值，如果风速信号大于预设的风速信号阀值则开启风力发电组件1的供电，否则关闭风力发电组件1的供电；判断光照信号是否大于预设的光照信号阀值，如果光照信号大于预设的光照信号阀值则开启太阳能光伏组件2的供电，否则关闭太阳能光伏组件2的供电；4）根据当前的风速信号、光照信号计算供电负荷，如果供电负荷大于输电线路在线监测系统的载荷，则通过双输入DC/DC直流变换器4的输出端给蓄电单元5进行充电；如果供电负荷小于输电线路在线监测系统的载荷，则通过蓄电单元5向双输入DC/DC直流变换器4的输出端放电。本实施例中，步骤4）中根据当前的风速信号、光照信号计算供电负荷的详细步骤包括：S1）预先通过试验建立包含风力发电组件1在不同风速下的输出功率对应关系的风速-输出功率对应表，通过试验建立包括太阳能光伏组件2在不同光照下的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线路在线监测系统供电装置，其特征在于：包括风力发电组件（1）、太阳能光伏组件（2）、风光互补控制单元（3）、双输入DC/DC直流变换器（4）、蓄电单元（5）和逆变器（6），所述双输入DC/DC直流变换器（4）包括输入端Udin1、输入端Udin2和输出端Udout，所述双输入DC/DC直流变换器（4）的输入端Udin1和风力发电组件（1）的输出端相连、输入端Udin2和太阳能光伏组件（2）的输出端相连、输出端Udout分别与蓄电单元（5）、逆变器（6）相连，所述风光互补控制单元（3）包括风力传感器（31）、光热敏传感器（32）和风光互补控制器（33），所述风力传感器（31）、光热敏传感器（32）的输出端分别与风光互补控制器（33）相连，所述蓄电单元（5）包括蓄电池、充放电电路、充电开关和放电开关，所述蓄电池、充放电电路相连，所述充放电电路的充电接口通过充电开关与双输入DC/DC直流变换器（4）的输出端并联，所述充放电电路的放电接口通过放电开关与双输入DC/DC直流变换器（4）的输出端并联，所述风光互补控制器（33）的输出端分别与双输入DC/DC直流变换器（4）的控制端、充电开关的控制端、放电开关的控制端相连。...

【技术特征摘要】
1.一种输电线路在线监测系统供电装置，其特征在于：包括风力发电组件（1）、太阳能光伏组件（2）、风光互补控制单元（3）、双输入DC/DC直流变换器（4）、蓄电单元（5）和逆变器（6），所述双输入DC/DC直流变换器（4）包括输入端Udin1、输入端Udin2和输出端Udout，所述双输入DC/DC直流变换器（4）的输入端Udin1和风力发电组件（1）的输出端相连、输入端Udin2和太阳能光伏组件（2）的输出端相连、输出端Udout分别与蓄电单元（5）、逆变器（6）相连，所述风光互补控制单元（3）包括风力传感器（31）、光热敏传感器（32）和风光互补控制器（33），所述风力传感器（31）、光热敏传感器（32）的输出端分别与风光互补控制器（33）相连，所述蓄电单元（5）包括蓄电池、充放电电路、充电开关和放电开关，所述蓄电池、充放电电路相连，所述充放电电路的充电接口通过充电开关与双输入DC/DC直流变换器（4）的输出端并联，所述充放电电路的放电接口通过放电开关与双输入DC/DC直流变换器（4）的输出端并联，所述风光互补控制器（33）的输出端分别与双输入DC/DC直流变换器（4）的控制端、充电开关的控制端、放电开关的控制端相连。2.根据权利要求1所述的输电线路在线监测系统供电装置，其特征在于：所述双输入DC/DC直流变换器（4）为双输入Buck-Boost直流变换电路。3.根据权利要求2所述的输电线路在线监测系统供电装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：任章鳌，黄福勇，郝剑波，闫迎，由凯，晏桂林，徐波，
申请(专利权)人：湖南省湘电试验研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43