專利名稱:一種用于輸電線路在線監測系統的電源控制組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于輸電線路在線監測系統的電源控制組件，用于在線監測系統的供電控制，包括風光互補控制模塊、整流電路、太陽能電池板、蓄電池以及小型風力發電機，所述風光互補控制模塊設置有兩個輸入端和輸出端，風光互補控制模塊的一個輸入端與整流電路的輸出端相連，風光互補控制模塊另一個輸入端與太陽能電池板的輸出端相連，風光互補控制模塊的兩個輸出端分別與鉛蓄電池、在線監測系統相連，在整流電路的輸入端連接小型風力放電機，蓄電池與風光互補控制模塊的輸出端連接方式為雙向連接。本實用新型從根本上革新了電能獲取的方式，采用風光互補的系統取能，安全環保，能源的獲取渠道較之原有的單一光伏取能更加穩定。
【專利說明】一種用于輸電線路在線監測系統的電源控制組件
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于供電設備領域，涉及在線檢測系統，尤其是一種用于輸電線路在線監測系統的電源控制組件。
【背景技術】
[0002]輸電線路在線監測系統工作環境惡劣，往往難以獲取充足穩定的電源供給，當系統電源無法正常供應時，監測系統即無法正常工作，對線路運行造成很大的危害，因此設計穩定而有效的電源系統具有舉足輕重的意義。
[0003]輸電線路在線監測系統一般架設于桿塔之上，周圍沒有低壓電源供給，通常采用太陽能電池板、風機或基于CT設計的取能線圈。其中，直接從高壓側取能的取能線圈的設計，對于材料絕緣性能要求極高，并且由于電流負載的變化無規律且幅度極大，難以實現在保證系統安全的情況下的穩定電壓輸出；而太陽能電池板以及小型風機工作時依賴于當地氣象環境，其輸出電壓不穩定，需要通過穩定的電能轉換模塊將其穩壓后再對蓄電池進行充電。蓄電池容量需要經過精心設計以滿足連續數天陰雨的情況，蓄電池對監測系統供電過程需要經過放電模塊加以控制，防止電池過放，延長電池壽命。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種綜合利用原有方案中太陽能與風能發電模塊的一種用于輸電線路在線監測系統的電源控制組件。
[0005]本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現的:
[0006]一種用于輸電線路在線監測系統的電源組件，用于在線監測系統的供電控制，包括風光互補控制模塊、整流電路、太陽能電池板、蓄電池以及小型風力發電機，所述風光互補控制模塊設置有兩個輸入端和輸出端，風光互補控制模塊的一個輸入端與整流電路的輸出端相連，風光互補控制模塊另一個輸入端與太陽能電池板的輸出端相連，風光互補控制模塊的兩個輸出端分別與鉛蓄電池、在線監測系統相連，在整流電路的輸入端連接小型風力放電機，蓄電池與風光互補控制模塊的輸出端連接方式為雙向連接。
[0007]而且，所述風光互補控制模塊包括充放電控制器、可控升壓電路以及穩壓反接保護器，其中，可控升壓電路為兩個，分別對應設置在風光互補控制模塊的兩個輸入端上，兩個可控升壓電路連接充放電控制器，充放電控制器上并接兩個穩壓反接保護器，兩個穩壓反接保護器分別對應設置在風光互補控制模塊的兩個輸出端上。
[0008]而且，所述風光互補控制模塊還包括電流電壓檢測裝置、數字信號處理器、風機緊急切斷負載以及停車開關，兩個可控升壓電路通過并接數字信號處理器連接充放電控制器，在每個可控升壓電路與數字信號處理器的控制電路上均設置有一電流電壓檢測裝置，數字信號處理器上還連接有風機緊急切斷負載以及停車開關，在所述充放電控制器上還并接一用于蓄電池的電流電壓檢測器。
[0009]而且，所述充放電控制器還設有人工選擇開關機的調節選擇按鈕，或人工干預充放電過程。
[0010]本實用新型的優點和積極效果是:
[0011]1、本實用新型提供了一種輸電線路在線監測的供電系統，將太陽能發電系統和風能發電系統結合在一起，兩種發電系統的資源互補性、供電安全性、穩定性均好于單一能源發電系統，無論白天黑夜都能使得輸電線路在線監測系統的供電可靠性得到保障，改變了現有的輸電線路在線監測系統電源采用的CT取能線圈法的不安全，不穩定性，從根本上革新了電能獲取的方式，采用風光互補的系統取能，安全環保，能源的獲取渠道較之原有的單一光伏取能更加穩定。
[0012]2、本實用新型著重考慮適用于輸電線路實用的安全可靠的電源，強調其能承受輸電線路惡劣環境的干擾，以及適用監測系統的電壓(5±0.2V)功率(2W以上)持續不間斷供電要求，電源的設計與輸電線路電磁隔離，使得在線監測系統從根本上與輸電線路絕緣，減小了由于輸電線路不可預知的惡劣環境導致檢測系統損壞的可能。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的電原理框圖；
[0014]圖2為本實用新型中風光互補控制模塊的內部控制電路原理框圖；
[0015]圖3為本實用新型的工作原理流程圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖并通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。
[0017]一種用于輸電線路在線監測系統的電源組件，見圖1?圖2，該電源組件用于在線監測系統的供電控制，包括風光互補控制模塊、整流電路、太陽能電池板、蓄電池以及小型風力發電機，所述風光互補控制模塊設置有兩個輸入端和輸出端，風光互補控制模塊的一個輸入端與整流電路的輸出端相連，風光互補控制模塊另一個輸入端與太陽能電池板的輸出端相連，風光互補控制模塊的兩個輸出端分別與鉛蓄電池、在線監測系統相連，在整流電路的輸入端連接小型風力放電機，蓄電池與風光互補控制模塊的輸出端連接方式為雙向連接。
[0018]所述風光互補控制模塊包括充放電控制器、可控升壓電路以及穩壓反接保護器，其中，可控升壓電路為兩個，分別對應設置在風光互補控制模塊的兩個輸入端上，兩個可控升壓電路連接充放電控制器，充放電控制器上并接兩個穩壓反接保護器，兩個穩壓反接保護器分別對應設置在風光互補控制模塊的兩個輸出端上。
[0019]所述風光互補控制模塊還包括電流電壓檢測裝置、數字信號處理器、風機緊急切斷負載以及停車開關，兩個可控升壓電路通過并接數字信號處理器連接充放電控制器，在每個可控升壓電路與數字信號處理器的控制電路上均設置有一電流電壓檢測裝置，數字信號處理器上還連接有風機緊急切斷負載以及停車開關，在所述充放電控制器上還并接一用于蓄電池的電流電壓檢測器。
[0020]風力發電機為揚州神州風力發電機有限公司生產的200W永磁型同步發電機，型號EW2-200，風葉材料玻璃增強聚丙乙烯，風輪直徑為1.1m ；
[0021]鉛蓄電池為駱駝牌55D23L鉛蓄電池，額定電壓12V，電瓶容量為60ah ；
[0022]充放電控制器還設有人工選擇開關機的調節選擇按鈕，或人工干預充放電過程。
[0023]本實用新型的工作原理如下:
[0024]風電組件發電時，將產生的電能經過整流電路輸入到風光互補控制模塊；光伏組件發電時，將產生的電能直接輸入到風光互補控制模塊中。兩種電能在風光互補控制模塊中均通過電壓電流檢測電路將數據輸入到DSP(數字信號處理器)中進行分析處理，DSP按照MPPT最大功率跟蹤算法原理控制DC/DC升壓電路，通過調節負載大小，使風機與光伏列陣工作在最佳工作點上。其輸出電流進入充放電控制器，充放電控制器根據由蓄電池端的電流電壓檢測電路發送的蓄電池電流電壓信息，判斷蓄電池的儲能狀態，參照圖3所示的策略進行充放電決策:
[0025]當負載供電不充足的情況下，蓄電池對充放電模塊進行供電，以保持檢測系統的正常工作；當負載供電充足的情況下，蓄電池進入充電狀態，若蓄電池儲能量在70%以下，安全電流下，采用最大電流充電，若儲能70%到95%，過電壓恒充，采用恒定電壓充電；若儲能95%以上，采用小電流浮充狀態。
[0026]經風光互補控制模塊分析處理后的電能，通過反接、穩壓保護器，安全接至蓄電池與檢測系統以供使用。
[0027]盡管為說明目的公開了本實用新型的實施例和附圖，但是本領域的技術人員可以理解:在不脫離本實用新型及所附權利要求的精神和范圍內，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本實用新型的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內容。
【權利要求】
1.一種用于輸電線路在線監測系統的電源控制組件，用于在線監測系統的供電控制，其特征在于:包括風光互補控制模塊、整流電路、太陽能電池板、蓄電池以及小型風力發電機，所述風光互補控制模塊設置有兩個輸入端和輸出端，風光互補控制模塊的一個輸入端與整流電路的輸出端相連，風光互補控制模塊另一個輸入端與太陽能電池板的輸出端相連，風光互補控制模塊的兩個輸出端分別與鉛蓄電池、在線監測系統相連，在整流電路的輸入端連接小型風力放電機，蓄電池與風光互補控制模塊的輸出端連接方式為雙向連接。2.根據權利要求1所述的用于輸電線路在線監測系統的電源控制組件，其特征在于:所述風光互補控制模塊包括充放電控制器、可控升壓電路以及穩壓反接保護器，其中，可控升壓電路為兩個，分別對應設置在風光互補控制模塊的兩個輸入端上，兩個可控升壓電路連接充放電控制器，充放電控制器上并接兩個穩壓反接保護器，兩個穩壓反接保護器分別對應設置在風光互補控制模塊的兩個輸出端上。3.根據權利要求2所述的用于輸電線路在線監測系統的電源控制組件，其特征在于:所述風光互補控制模塊還包括電流電壓檢測裝置、數字信號處理器、風機緊急切斷負載以及停車開關，兩個可控升壓電路通過并接數字信號處理器連接充放電控制器，在每個可控升壓電路與數字信號處理器的控制電路上均設置有一電流電壓檢測裝置，數字信號處理器上還連接有風機緊急切斷負載以及停車開關，在所述充放電控制器上還并接一用于蓄電池的電流電壓檢測器。4.根據權利要求3所述的用于輸電線路在線監測系統的電源控制組件，其特征在于:所述充放電控制器還設有人工選擇開關機的調節選擇按鈕。
【文檔編號】H02S10-12GK204304587SQ201420602885
【發明者】崔澤宇, 鄧莉榮, 印昊 [申請人]華北電力大學（保定）