一种采用分布式电源的输电线路在线监测系统技术方案

一种采用分布式电源的输电线路在线监测系统，它包括现场监测终端、通信网络和控制中心；现场监测终端用于实时采集输电线路的运行状态信息，并通过通信网路将采集的输电线路运行状态信息发送给控制中心，控制中心用于对接收到的输电线路运行状态信息进行计算分析并存储，现场监测终端包括现场监测主机、监测单元和电源单元，所述现场监测主机包括数据采集电路、微处理器、存储单元、第一无线通信模块、第二无线通信模块、通信切换模块和电源接口电路。本发明专利技术通过现场监测终端对输电线路状态进行监测，并通过通信网路将采集的输电线路运行状态信息发送给控制中心，实现了输电线路的远程监测，降低了运维人员的劳动强度，保证了输电线路的安全运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种输电线路监测系统，具体地说是一种采用分布式电源的输电线路在线监测系统，属于输电线路在线监测

技术介绍
我国电网覆盖面广，输电线路距离长，110KV以上电压等级的输电线路总长度超过60万千米，线路所处地貌复杂，气候多样，而气候的变化引起的自然灾害(雨雪冰冻，大风等)和人为损坏(盗窃，破坏)等不确定因素的影响，一直是威胁电网安全运行主要因素。因此，如何有效的保障电力系统的安全性、可靠性一直是电力企业的一个重要课题。对输电线路实施监控，实时掌握输电线路的各种运行参数是实现电力设备状态检修的前提，也是建设智能电网的一个重要组成部分。目前，对输电线路的检修方式基本采用计划检修和故障检修，即工作人员依据经验来确定检修时间以对输电线路进行定期检修或者当出现故障之后再去进行检修。这种过于简单粗暴的检修策略往往导致维修不足或维修过剩，既浪费了大量的人力物力，也影响了人们的正常生活，已无法满足目前电网的运行需求。在对输电线路实施监控过程中，现场监测终端需要能够保证及时将现场监测数据传输给控制中心，是实现输电线路在线监测的重要组成部分。因此现场监测终端运行时需要更高的可靠性。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种采用分布式电源的输电线路在线监测系统，其能够提高现场监测终端的运行可靠性，满足输电线路在线实时监测的要求。本专利技术解决其技术问题采取的技术方案是：一种采用分布式电源的输电线路在线监测系统，其特征是，包括现场监测终端、通信网络和控制中心；所述现场监测终端用于实时采集输电线路的运行状态信息，并通过通信网路将采集的输电线路运行状态信息发送给控制中心，所述控制中心用于对接收到的输电线路运行状态信息进行计算分析并存储；所述现场监测终端包括现场监测主机、监测单元和电源单元，所述现场监测主机包括数据采集电路、微处理器、存储单元、第一无线通信模块、第二无线通信模块、通信切换模块和电源接口电路，所述微处理器通过数据采集电路与监测单元相连，微处理器分别通过RS-232接口与第一无线通信模块和第二无线通信模块相连，第一无线通信模块和第二无线通信模块通过通信网络与控制中心相连，所述存储单元与微处理器相连,所述电源接口电路分别与微处理器、第一无线通信模块和第二无线通信模块连接；所述通信切换模块包括第一信号采集电路、第二信号采集电路、单片机、第一继电器和第二继电器，所述第一信号采集电路设置在第一无线通信模块与微处理器之间的通信线路中，所述第二信号采集电路置在第二无线通信模块与微处理器之间的通信线路中，所述的第一信号采集电路和第二信号采集电路的输出端分别与单片机的输入端相连，所述单片机的输出端分别与第一继电器和第二继电器的吸附线圈相连，所述第一继电器的常闭触点设置在第一无线通信模块与电源接口电路之间的供电回路中，所述第二继电器的常开触点设置在第二无线通信模块与电源接口电路之间的供电回路中；所述电源单元包括第一供电模块、第二供电模块、第一切换开关、第二切换开关、主供电电路、蓄电池和第三切换开关，第一供电模块和第二供电模块通过第一切换开关与主供电电路连接，第一供电模块和第二供电模块通过第二切换开关与蓄电池连接，主供电电路和蓄电池通过第三切换开关与电源接口电路连接。优选地，所述单片机的输出端通过光耦隔离电路分别与第一继电器和第二继电器的吸附线圈相连，所述单片机还连接有晶振电路和延时动作开关。优选地，所述第一信号采集电路包括第一RS-232转TTL电平转换器，所述第一RS-232转TTL电平转换器的输入端与第一无线通信模块到微处理器的下行信号线连接，输出端与微处理器的输入端连接；所述第二信号采集电路包括第二RS-232转TTL电平转换器，所述第二RS-232转TTL电平转换器的输入端与第二无线通信模块到微处理器的下行信号线连接，输出端与微处理器的输入端连接。优选地，所述第一切换开关包括第三继电器，第一供电模块的输出端分别与第三继电器的吸引线圈和第三继电器常开触点的进线侧连接，第二供电模块的输出端与第三继电器常闭触点的进线侧连接，所述第三继电器的常开触点和常闭触点的出线侧同相并联后与主供电电路的输入端连接；所述第二切换开关包括第四继电器，第一供电模块的输出端分别与第四继电器的吸引线圈和第四继电器常开触点的进线侧连接，第二供电模块的输出端与第四继电器常闭触点的进线侧连接，所述第四继电器的常开触点和常闭触点的出线侧同相并联后与蓄电池的输入端连接；所述第三切换开关包括第五继电器，主供电电路的输出端分别与第五继电器的吸引线圈和第五继电器常开触点的进线侧连接，蓄电池的输出端与第五继电器常闭触点的进线侧连接，所述第五继电器的常开触点和常闭触点的出线侧同相并联后与电源接口电路连接。优选地，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均采用GPRS无线通信模块。优选地，所述第一供电模块包括太阳能电池板，所述第二供电模块包括取能装置。采用太阳能电池板作为主用供电单元(第一供电模块)，采用取能装置作为备用供电单元(第一供电模块)，不仅节能环保，而且保证了在无太阳辐射能情况下的为现场监测终端提供电源，保证了其足够的工作时间。优选地，所述取能装置包括稳压器、桥式整流电路和搭设于铁塔上的架空地线，所述桥式整流电路设有两个输入端和两个输出端，桥式整流电路的一个输入端与稳压器的一端连接，桥式整流电路的另一个输入端接地，稳压器的另一端串联一个电感后连接在架空地线上，所述架空地线上连接有避雷器。其中，稳压器和桥式整流电路将线路感应获取的能量处理以后直接为现场监测终端供能，能减小地线电压、电流的波动，电感作为限流器用于限制雷电流流过。该取能装置通过在输电线路中利用地线的感应电压和感应电流为在线监测设备提供电能，在输电线路的中，地线架空，未接地而直接连接在铁塔上，地线与铁塔之间存在电压差，利用该电压差为现场监测终端供能，由于未直接从母线高压端取能，所以绝缘问题能较好解决，具有很好的稳定性和持续性，成本较低，可大规模推广。优选地，所述取能装置包括取能线圈、桥式整流电路和稳压电路，所述取能线圈套在输电线路上用于取电，取能线圈与桥式整流电路连接用于对电流进行整流处理，稳压电路设置在桥式整流电路的输出端用于对桥式整流电路输出的电源进行稳压处理。该取能装置电源单元通过套在输电线路上取能线圈从输电线路中取电，并经过桥式整流电路对电流进行整流处理，经过稳压电路对输出的电源进行稳压处理后输出，充分利用输电线路环境下的磁场能能量，为现场监测终端供电。优选地，所述监测单元包括摄像机、导线温度传感器、环境湿度传感器、风速传感器、风向传感器和角度传感器，摄像机用于采集监测点现场的图像信息，导线温度传感器用于测量导线温度，环境湿度传感器用于监测输电线路附近环境的控制湿度，角度传感器用于监测杆塔或绝缘子的倾斜角度，风速传感器和风向传感器用于监测环境气象的风速风向。通过设置摄像机对人为损害现象进行监测，防止线路入侵；导线温度传感器是通过导线随温度变化而改变某种特性来间接测量导线的温度，并且记录所述温度至监测中心进行记录保存，环境湿度传感器，用于监测输电线路附近环境的湿度，对于高压输电线路来说，环境湿度是影响其运行的主要因素之一，因此掌握输电线路附近环境的湿度是很有必要的，监测杆塔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用分布式电源的输电线路在线监测系统，其特征是，包括现场监测终端、通信网络和控制中心；所述现场监测终端用于实时采集输电线路的运行状态信息，并通过通信网路将采集的输电线路运行状态信息发送给控制中心，所述控制中心用于对接收到的输电线路运行状态信息进行计算分析并存储；所述现场监测终端包括现场监测主机、监测单元和电源单元，所述现场监测主机包括数据采集电路、微处理器、存储单元、第一无线通信模块、第二无线通信模块、通信切换模块和电源接口电路，所述微处理器通过数据采集电路与监测单元相连，微处理器分别通过RS‑232接口与第一无线通信模块和第二无线通信模块相连，第一无线通信模块和第二无线通信模块通过通信网络与控制中心相连，所述存储单元与微处理器相连,所述电源接口电路分别与微处理器、第一无线通信模块和第二无线通信模块连接；所述通信切换模块包括第一信号采集电路、第二信号采集电路、单片机、第一继电器和第二继电器，所述第一信号采集电路设置在第一无线通信模块与微处理器之间的通信线路中，所述第二信号采集电路置在第二无线通信模块与微处理器之间的通信线路中，所述的第一信号采集电路和第二信号采集电路的输出端分别与单片机的输入端相连，所述单片机的输出端分别与第一继电器和第二继电器的吸附线圈相连，所述第一继电器的常闭触点设置在第一无线通信模块与电源接口电路之间的供电回路中，所述第二继电器的常开触点设置在第二无线通信模块与电源接口电路之间的供电回路中；所述电源单元包括第一供电模块、第二供电模块、第一切换开关、第二切换开关、主供电电路、蓄电池和第三切换开关，第一供电模块和第二供电模块通过第一切换开关与主供电电路连接，第一供电模块和第二供电模块通过第二切换开关与蓄电池连接，主供电电路和蓄电池通过第三切换开关与电源接口电路连接。...

【技术特征摘要】
1.一种采用分布式电源的输电线路在线监测系统，其特征是，包括现场监测终端、通信网络和控制中心；所述现场监测终端用于实时采集输电线路的运行状态信息，并通过通信网路将采集的输电线路运行状态信息发送给控制中心，所述控制中心用于对接收到的输电线路运行状态信息进行计算分析并存储；所述现场监测终端包括现场监测主机、监测单元和电源单元，所述现场监测主机包括数据采集电路、微处理器、存储单元、第一无线通信模块、第二无线通信模块、通信切换模块和电源接口电路，所述微处理器通过数据采集电路与监测单元相连，微处理器分别通过RS-232接口与第一无线通信模块和第二无线通信模块相连，第一无线通信模块和第二无线通信模块通过通信网络与控制中心相连，所述存储单元与微处理器相连,所述电源接口电路分别与微处理器、第一无线通信模块和第二无线通信模块连接；所述通信切换模块包括第一信号采集电路、第二信号采集电路、单片机、第一继电器和第二继电器，所述第一信号采集电路设置在第一无线通信模块与微处理器之间的通信线路中，所述第二信号采集电路置在第二无线通信模块与微处理器之间的通信线路中，所述的第一信号采集电路和第二信号采集电路的输出端分别与单片机的输入端相连，所述单片机的输出端分别与第一继电器和第二继电器的吸附线圈相连，所述第一继电器的常闭触点设置在第一无线通信模块与电源接口电路之间的供电回路中，所述第二继电器的常开触点设置在第二无线通信模块与电源接口电路之间的供电回路中；所述电源单元包括第一供电模块、第二供电模块、第一切换开关、第二切换开关、主供电电路、蓄电池和第三切换开关，第一供电模块和第二供电模块通过第一切换开关与主供电电路连接，第一供电模块和第二供电模块通过第二切换开关与蓄电池连接，主供电电路和蓄电池通过第三切换开关与电源接口电路连接。2.根据权利要求1所述的一种采用分布式电源的输电线路在线监测系统，其特征是，所述单片机的输出端通过光耦隔离电路分别与第一继电器和第二继电器的吸附线圈相连，所述单片机还连接有晶振电路和延时动作开关。3.根据权利要求1所述的一种采用分布式电源的输电线路在线监测系统，其特征是，所述第一信号采集电路包括第一RS-232转TTL电平转换器，所述第一RS-232转TTL电平转换器的输入端与第一无线通信模块到微处理器的下行信号线连接，输出端与微处理器的输入端连接；所述第二信号采集电路包括第二RS-232转TTL电平转换器，所述第二RS-232转TTL电平转换器的输入端与第二无线通信模块到微处理器的下行...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵浩翔，董耀，李龙，陈云，张银亲，莫超，赵秀梅，杨怀建，严冬梅，张功平，李向宇，沈恒山，郭海庆，王成，张兴，田冰，魏延迪，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司海西供电公司，国家电网公司，国网青海省电力公司，
类型：发明
国别省市：青海;63