一种输电线路塔上用电设备远程供电系统的制作方法

1.本发明属于电网输电线路技术领域，涉及一种输电线路塔上用电设备远程供电系统。


背景技术：

2.输电线路在线监测设备能够真实快速反映送电过程中输电线路各部分及环境的实际状况，便于运行维修人员根据线路实时运行状态，包括输电线路的远程视频、微气象、杆塔倾斜、线路覆冰及地质等，对线路各部分进行有针对的检修，有效地提高线路维护效率和故障抢修效率以及线路可用率。实际生产经验表明，只有根据电网设备实际运行状态进行在线监测，才能从根本上提高电网设备运行的效率，提升设备监测的质量，降低设备维护的成本，有助于实现资源利用最大化，符合当下可持续发展的发展思想。因此，在线监测设备的正常运行是电网安全稳定运行的重要保障之一，而塔上通信中继设备可以有效增加电力通信距离，减少地面中继站，节省建设投资并能提高电力通信电路的可靠性。
3.目前，在线监测设备广泛采用的供电系统是在塔上安装太阳能和蓄电池组供电，但这种方式运行维护成本较高，在高寒地区蓄电池电量受温度影响较大，供电可靠性不高，也不具备远程监控电源工作状况的功能，对在线监测设备以及通信中继设备等的可靠稳定运行有较大安全隐患；而由于缺少可靠电源，电力通信的塔上中继设备也还处在试验阶段，难以实现工程运用。因此，寻求安全可靠的塔上电源系统具有很高的经济效益和社会价值，对电网的安全稳定运行意义重大。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术中，输电线路在线监测设备供电可靠性不高的缺点，提供一种输电线路塔上用电设备远程供电系统。
5.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
6.一种输电线路塔上用电设备远程供电系统，包括远供电源模块以及若干组分别设置在输电线路的若干铁塔上的塔上电源模块和塔上蓄电池组；
7.远供电源模块的电能输出端上设置含绝缘导线opgw光缆；各塔上电源模块的电能输入端均与含绝缘导线opgw光缆的opgw内绝缘导线电连接；
8.塔上电源模块的电能输出端与同一铁塔上的塔上用电设备连接，塔上电源模块的蓄电池接口与同一铁塔上的塔上蓄电池组连接；
9.远供电源模块用于将输入的电能通过opgw内绝缘导线输送至各塔上电源模块；塔上电源模块用于接收远供电源模块输送的电能并为塔上蓄电池组和塔上用电设备提供电能。
10.可选的，所述远供电源模块以及塔上电源模块上均设置通信接口，各通信接口均与含绝缘导线opgw光缆的opgw内光纤连接；
11.远供电源模块以及塔上电源模块均通过通信接口将工作状态信息发送至opgw内
光纤进行传输。
12.可选的，所述opgw内光纤与各铁塔上的塔上通信设备均连接；各塔上电源模块均通过通信接口与同一铁塔上的塔上通信设备连接。
13.可选的，还包括若干opgw接续盒，若干塔上电源模块分别通过若干opgw接续盒与opgw内绝缘导线电连接。
14.可选的，还包括若干分别设置在输电线路的若干铁塔上的太阳能电池组件；
15.太阳能电池组件的电能输出端与同一铁塔上的塔上电源模块的电能输入端连接。
16.可选的，还包括若干分别设置在输电线路的若干铁塔上的风力发电机；风力发电机的电能输出端与同一铁塔上的塔上电源模块的电能输入端连接。
17.可选的，所述含绝缘导线opgw光缆的两端均设置防雷模块。
18.可选的，所述远供电源模块设置两个，两个远供电源模块共用一个含绝缘导线opgw光缆，所述含绝缘导线opgw光缆内设置两根opgw内绝缘导线，两根opgw内绝缘导线分别与两个远供电源模块的电能输出端连接，各塔上电源模块上均设置两个电能输入端，且分别与两根opgw内绝缘导线连接。
19.可选的，所述远供电源模块用于将输入的电能，转换为500～3000v的交流电或直流电后，通过opgw内绝缘导线输送至各塔上电源模块；远程供电模块上至少设置两路电能输入端。
20.可选的，还包括融冰电源，融冰电源与opgw内绝缘导线连接。
21.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
22.本发明输电线路塔上用电设备远程供电系统，通过设置远供电源模块以及塔上电源模块和塔上蓄电池组，并通过含绝缘导线opgw光缆实现远供电源模块以及塔上电源模块的连接，继而利用含绝缘导线opgw光缆为塔上用电设备提供安全可靠的远程电源供应，这种远程供电方法利用含绝缘导线opgw光缆从变电站端远程为铁塔上的塔上用电设备供电，不受天气和环境温度的影响，供电安全可靠，有效地提升输电线路在线监测设备和塔上通信设备等的供电安全可靠性。有效解决了目前用于铁塔上的供电电源由于需要太阳能光伏板发电和镍镉蓄电池储存电能，受天气和环境温度影响很大，遇到连续阴天发电量会不足，或者零下30度以下的寒冷天气，电池活性变差，失去存放电能力，都难以保证铁塔上的用电设备安全稳定工作的缺陷。
23.进一步的，通过通信接口的设计，塔上电源模块实现了监控和通信功能，可以实现遥测、遥控和遥信功能，可能实时监控塔上电源模块的工作状态，进而实现对故障的预警和定位。
24.进一步的，通过通信接口连接opgw内光纤或者铁塔上的塔上通信设备接入输电线路监测网络。
25.进一步的，通过在铁塔上安装太阳能电池组件或风力发电机，太阳能电池组件或风力发电机与通过含绝缘导线opgw光缆远程供过来的电源形成塔上电源模块互为备用的2路以上电源，保证塔上用电设备电源可靠性。
26.进一步的，含绝缘导线opgw光缆的两端均设置防雷模块，有效防止该输电线路塔上用电设备远程供电系统被雷击损坏。
27.进一步的，通过设置两个远供电源模块，从两个方向向输电线路铁塔上的塔上电
源模块供电，形成互为备用的2路供电系统，提高远程供电系统的可靠性。
28.进一步的，通过设置融冰电源，可在含绝缘导线opgw光缆覆冰严重时接入融冰电源为含绝缘导线opgw光缆融冰。
附图说明
29.图1为本发明实施例的塔上电源模块结构示意图；
30.图2为本发明实施例的远供电源模块结构示意图；
31.图3为本发明实施例的塔上电源模块、远供电源模块以及太阳能电池组件和风力发电机的连接关系示意图；
32.图4为本发明实施例的输电线路塔上用电设备远程供电系统双向供电示意图。
33.其中：1-塔上电源模块；2-远供电源模块；3-opgw内光纤；4-opgw内绝缘导线；5-opgw接续盒；6-塔上蓄电池组；7-通信接口；8-含绝缘导线opgw光缆；9-太阳能电池组件；10-风力发电机。
具体实施方式
34.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
35.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
36.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
37.参见图1至2，本发明实施例中提供一种输电线路塔上用电设备远程供电系统，降低输电线路在线监测设备的运行维护成本，提高输电线路铁塔上在线监测设备和通信设备供电的安全可靠性。
38.具体的，该输电线路塔上用电设备远程供电系统，包括远供电源模块2以及若干组分别设置在输电线路的若干铁塔上的塔上电源模块1和塔上蓄电池组6；远供电源模块2的电能输出端上设置含绝缘导线opgw光缆8；各塔上电源模块1的电能输入端均与含绝缘导线opgw光缆8的opgw内绝缘导线4电连接；塔上电源模块1的电能输出端与同一铁塔上的塔上用电设备连接，塔上电源模块1的蓄电池接口与同一铁塔上的塔上蓄电池组6连接；远供电源模块2用于将输入的电能通过opgw内绝缘导线4输送至各塔上电源模块1；塔上电源模块1用于接收远供电源模块2输送的电能并为塔上蓄电池组6和塔上用电设备提供电能。
39.其中，塔上用电设备一般包括输电线路在线监测设备或塔上通信设备等安装在输
电线路的铁塔上且需要外部供电的设备，输电线路可以是高压输电线路、超高压输电线路或特高压输电线路。
40.具体的，远程供电模块2可以设置在变电站机房，远程供电模块2用于将输入电能转换为电压为适合远程供电的预设电压，一般为500～3000v中的某一电压值的直流电或者交流电并输出，进而通过含绝缘导线opgw光缆8中的opgw内绝缘导线4输送给塔上电源模块1，塔上电源模块1安装在输电线路的铁塔上，多个铁塔的塔上电源模块1可并联，塔上电源模块1的电能输出端用于连接塔上用电设备，塔上电源模块1的蓄电池接口与塔上蓄电池组6相连接，塔上电源模块1将远程供电模块2供来的交流电或者直流电转换成塔上用电设备所需的直流电源进行供电，同时可为塔上蓄电池组6充电；在远程供电断电时，由塔上蓄电池组6通过塔上电源模块1为塔上用电设备供电。
41.综上所述，本发明输电线路塔上用电设备远程供电系统，通过设置远供电源模块2以及塔上电源模块1和塔上蓄电池组6，并通过含绝缘导线opgw光缆8实现远供电源模块2以及塔上电源模块1的连接，继而利用含绝缘导线opgw光缆8为塔上用电设备提供安全可靠的远程电源供应，这种远程供电方法利用含绝缘导线opgw光缆从变电站端远程为铁塔上的塔上用电设备供电，不受天气和环境温度的影响，供电安全可靠，有效地提升输电线路在线监测设备和塔上通信设备等的供电安全可靠性。有效解决了目前用于铁塔上的供电电源由于需要太阳能光伏板发电和镍镉蓄电池储存电能，受天气和环境温度影响很大，遇到连续阴天发电量会不足，或者零下30度以下的寒冷天气，电池活性变差，失去存放电能力，都难以保证铁塔上的用电设备安全稳定工作的缺陷。
42.在一种可能的实施方式中，所述远供电源模块2以及塔上电源模块1上均设置通信接口7，各通信接口7均与含绝缘导线opgw光缆8的opgw内光纤3连接；远供电源模块2以及塔上电源模块1均通过通信接口7将工作状态信息发送至opgw内光纤3进行传输。
43.具体的，通过通信接口7的设计，塔上电源模块1实现了监控和通信功能，可以实现遥测、遥控和遥信功能，可能实时监控塔上电源模块1的工作状态，进而实现对故障的预警和定位。
44.可选的，所述opgw内光纤3与各铁塔上的塔上通信设备均连接；各塔上电源模块1均通过通信接口7与同一铁塔上的塔上通信设备连接。通过通信接口7连接opgw内光纤3或者铁塔上的塔上通信设备接入输电线路监测网络。
45.参见图3，在一种可能的实施方式中，该输电线路塔上用电设备远程供电系统还包括若干opgw接续盒5，若干塔上电源模块1分别通过若干opgw接续盒5与opgw内绝缘导线4电连接。
46.利用含绝缘导线opgw光缆8为输电线路塔上用电设备提供安全可靠电源的单向远程供电系统，通过安装在输电线路一端变电站的远供电源模块2向输电线路上的塔上电源模块1供电，塔上电源模块1通过opgw接续盒5与含绝缘导线opgw光缆8中的opgw内绝缘导线4相连接，保证连接的稳定性。
47.再次参见图3，在一种可能的实施方式中，该输电线路塔上用电设备远程供电系统还包括若干分别设置在输电线路的若干铁塔上的太阳能电池组件9；太阳能电池组件9的电能输出端与同一铁塔上的塔上电源模块1的电能输入端连接。
48.可选的，该输电线路塔上用电设备远程供电系统还包括若干分别设置在输电线路
的若干铁塔上的风力发电机10；风力发电机10的电能输出端与同一铁塔上的塔上电源模块1的电能输入端连接。
49.通过在铁塔上安装太阳能电池组件9或风力发电机10，太阳能电池组件9或风力发电机10的电能输出端连接塔上电源模块1的另一电能输入端，太阳能电池组件9或风力发电机10与通过含绝缘导线opgw光缆8远程供过来的电源形成塔上电源模块1互为备用的2路以上电源，保证塔上用电设备1电源可靠性。
50.在一种可能的实施方式中，所述含绝缘导线opgw光缆8的两端均设置防雷模块，有效防止该输电线路塔上用电设备远程供电系统被雷击损坏。
51.参见图4，在一种可能的实施方式中，所述远供电源模块2设置两个，两个远供电源模块2共用一个含绝缘导线opgw光缆8，所述含绝缘导线opgw光缆8内设置两根opgw内绝缘导线4，两根opgw内绝缘导线4分别与两个远供电源模块2的电能输出端连接，各塔上电源模块1上均设置两个电能输入端，且分别与两根opgw内绝缘导线4连接。
52.具体的，通过设置两个远供电源模块2，可以安装在输电线路两端，安装在输电线路两端变电站的远供电源模块2，从两个方向向输电线路铁塔上的塔上电源模块1供电，形成互为备用的2路供电系统，提高远程供电源系统的可靠性。
53.在一种可能的实施方式中，该输电线路塔上用电设备远程供电系统还包括融冰电源，融冰电源与opgw内绝缘导线4连接。通过设置融冰电源，可在含绝缘导线opgw光缆8覆冰严重时接入融冰电源为含绝缘导线opgw光缆8融冰。
54.本发明输电线路塔上用电设备远程供电系统的工作过程如下：
55.通过安装于变电站机房的远供电源模块2与含绝缘导线opgw光缆8连接，含绝缘导线opgw光缆8的另一端连接安装于输电线路铁塔上的塔上电源模块1，各塔上电源模块1都并接于含绝缘导线opgw光缆8中的opgw内绝缘导线4上，远供电源模块2通过opgw内绝缘导线4将500～3000v的直流或者交流电送给塔上电源模块1，塔上电源模块1接受远程供来的交流电或者直流电并将其转换为塔上用电设备所需的低压直流电源，并为塔上蓄电池组6充电和对塔上蓄电池组6和塔上电源模块1及各供电回路进行监测和管理，并通过安装在含绝缘导线opgw光缆8两端的防雷模块，保护远供电源模块2和塔上电源模块1。
56.以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。