专利名称:一种用于输电线路在线监测系统的电源控制组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于输电线路在线监测系统的电源控制组件，用于在线监测系统的供电控制，包括风光互补控制模块、整流电路、太阳能电池板、蓄电池以及小型风力发电机，所述风光互补控制模块设置有两个输入端和输出端，风光互补控制模块的一个输入端与整流电路的输出端相连，风光互补控制模块另一个输入端与太阳能电池板的输出端相连，风光互补控制模块的两个输出端分别与铅蓄电池、在线监测系统相连，在整流电路的输入端连接小型风力放电机，蓄电池与风光互补控制模块的输出端连接方式为双向连接。本实用新型从根本上革新了电能获取的方式，采用风光互补的系统取能，安全环保，能源的获取渠道较之原有的单一光伏取能更加稳定。
【专利说明】一种用于输电线路在线监测系统的电源控制组件
【技术领域】
[0001]本实用新型属于供电设备领域，涉及在线检测系统，尤其是一种用于输电线路在线监测系统的电源控制组件。
【背景技术】
[0002]输电线路在线监测系统工作环境恶劣，往往难以获取充足稳定的电源供给，当系统电源无法正常供应时，监测系统即无法正常工作，对线路运行造成很大的危害，因此设计稳定而有效的电源系统具有举足轻重的意义。
[0003]输电线路在线监测系统一般架设于杆塔之上，周围没有低压电源供给，通常采用太阳能电池板、风机或基于CT设计的取能线圈。其中，直接从高压侧取能的取能线圈的设计，对于材料绝缘性能要求极高，并且由于电流负载的变化无规律且幅度极大，难以实现在保证系统安全的情况下的稳定电压输出；而太阳能电池板以及小型风机工作时依赖于当地气象环境，其输出电压不稳定，需要通过稳定的电能转换模块将其稳压后再对蓄电池进行充电。蓄电池容量需要经过精心设计以满足连续数天阴雨的情况，蓄电池对监测系统供电过程需要经过放电模块加以控制，防止电池过放，延长电池寿命。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种综合利用原有方案中太阳能与风能发电模块的一种用于输电线路在线监测系统的电源控制组件。
[0005]本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0006]一种用于输电线路在线监测系统的电源组件，用于在线监测系统的供电控制，包括风光互补控制模块、整流电路、太阳能电池板、蓄电池以及小型风力发电机，所述风光互补控制模块设置有两个输入端和输出端，风光互补控制模块的一个输入端与整流电路的输出端相连，风光互补控制模块另一个输入端与太阳能电池板的输出端相连，风光互补控制模块的两个输出端分别与铅蓄电池、在线监测系统相连，在整流电路的输入端连接小型风力放电机，蓄电池与风光互补控制模块的输出端连接方式为双向连接。
[0007]而且，所述风光互补控制模块包括充放电控制器、可控升压电路以及稳压反接保护器，其中，可控升压电路为两个，分别对应设置在风光互补控制模块的两个输入端上，两个可控升压电路连接充放电控制器，充放电控制器上并接两个稳压反接保护器，两个稳压反接保护器分别对应设置在风光互补控制模块的两个输出端上。
[0008]而且，所述风光互补控制模块还包括电流电压检测装置、数字信号处理器、风机紧急切断负载以及停车开关，两个可控升压电路通过并接数字信号处理器连接充放电控制器，在每个可控升压电路与数字信号处理器的控制电路上均设置有一电流电压检测装置，数字信号处理器上还连接有风机紧急切断负载以及停车开关，在所述充放电控制器上还并接一用于蓄电池的电流电压检测器。
[0009]而且，所述充放电控制器还设有人工选择开关机的调节选择按钮，或人工干预充放电过程。
[0010]本实用新型的优点和积极效果是:
[0011]1、本实用新型提供了一种输电线路在线监测的供电系统，将太阳能发电系统和风能发电系统结合在一起，两种发电系统的资源互补性、供电安全性、稳定性均好于单一能源发电系统，无论白天黑夜都能使得输电线路在线监测系统的供电可靠性得到保障，改变了现有的输电线路在线监测系统电源采用的CT取能线圈法的不安全，不稳定性，从根本上革新了电能获取的方式，采用风光互补的系统取能，安全环保，能源的获取渠道较之原有的单一光伏取能更加稳定。
[0012]2、本实用新型着重考虑适用于输电线路实用的安全可靠的电源，强调其能承受输电线路恶劣环境的干扰，以及适用监测系统的电压(5±0.2V)功率(2W以上)持续不间断供电要求，电源的设计与输电线路电磁隔离，使得在线监测系统从根本上与输电线路绝缘，减小了由于输电线路不可预知的恶劣环境导致检测系统损坏的可能。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的电原理框图；
[0014]图2为本实用新型中风光互补控制模块的内部控制电路原理框图；
[0015]图3为本实用新型的工作原理流程图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
[0017]一种用于输电线路在线监测系统的电源组件，见图1?图2，该电源组件用于在线监测系统的供电控制，包括风光互补控制模块、整流电路、太阳能电池板、蓄电池以及小型风力发电机，所述风光互补控制模块设置有两个输入端和输出端，风光互补控制模块的一个输入端与整流电路的输出端相连，风光互补控制模块另一个输入端与太阳能电池板的输出端相连，风光互补控制模块的两个输出端分别与铅蓄电池、在线监测系统相连，在整流电路的输入端连接小型风力放电机，蓄电池与风光互补控制模块的输出端连接方式为双向连接。
[0018]所述风光互补控制模块包括充放电控制器、可控升压电路以及稳压反接保护器，其中，可控升压电路为两个，分别对应设置在风光互补控制模块的两个输入端上，两个可控升压电路连接充放电控制器，充放电控制器上并接两个稳压反接保护器，两个稳压反接保护器分别对应设置在风光互补控制模块的两个输出端上。
[0019]所述风光互补控制模块还包括电流电压检测装置、数字信号处理器、风机紧急切断负载以及停车开关，两个可控升压电路通过并接数字信号处理器连接充放电控制器，在每个可控升压电路与数字信号处理器的控制电路上均设置有一电流电压检测装置，数字信号处理器上还连接有风机紧急切断负载以及停车开关，在所述充放电控制器上还并接一用于蓄电池的电流电压检测器。
[0020]风力发电机为扬州神州风力发电机有限公司生产的200W永磁型同步发电机，型号EW2-200，风叶材料玻璃增强聚丙乙烯，风轮直径为1.1m ；
[0021]铅蓄电池为骆驼牌55D23L铅蓄电池，额定电压12V，电瓶容量为60ah ；
[0022]充放电控制器还设有人工选择开关机的调节选择按钮，或人工干预充放电过程。
[0023]本实用新型的工作原理如下:
[0024]风电组件发电时，将产生的电能经过整流电路输入到风光互补控制模块；光伏组件发电时，将产生的电能直接输入到风光互补控制模块中。两种电能在风光互补控制模块中均通过电压电流检测电路将数据输入到DSP(数字信号处理器)中进行分析处理，DSP按照MPPT最大功率跟踪算法原理控制DC/DC升压电路，通过调节负载大小，使风机与光伏列阵工作在最佳工作点上。其输出电流进入充放电控制器，充放电控制器根据由蓄电池端的电流电压检测电路发送的蓄电池电流电压信息，判断蓄电池的储能状态，参照图3所示的策略进行充放电决策:
[0025]当负载供电不充足的情况下，蓄电池对充放电模块进行供电，以保持检测系统的正常工作；当负载供电充足的情况下，蓄电池进入充电状态，若蓄电池储能量在70%以下，安全电流下，采用最大电流充电，若储能70%到95%，过电压恒充，采用恒定电压充电；若储能95%以上，采用小电流浮充状态。
[0026]经风光互补控制模块分析处理后的电能，通过反接、稳压保护器，安全接至蓄电池与检测系统以供使用。
[0027]尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
【权利要求】
1.一种用于输电线路在线监测系统的电源控制组件，用于在线监测系统的供电控制，其特征在于:包括风光互补控制模块、整流电路、太阳能电池板、蓄电池以及小型风力发电机，所述风光互补控制模块设置有两个输入端和输出端，风光互补控制模块的一个输入端与整流电路的输出端相连，风光互补控制模块另一个输入端与太阳能电池板的输出端相连，风光互补控制模块的两个输出端分别与铅蓄电池、在线监测系统相连，在整流电路的输入端连接小型风力放电机，蓄电池与风光互补控制模块的输出端连接方式为双向连接。2.根据权利要求1所述的用于输电线路在线监测系统的电源控制组件，其特征在于:所述风光互补控制模块包括充放电控制器、可控升压电路以及稳压反接保护器，其中，可控升压电路为两个，分别对应设置在风光互补控制模块的两个输入端上，两个可控升压电路连接充放电控制器，充放电控制器上并接两个稳压反接保护器，两个稳压反接保护器分别对应设置在风光互补控制模块的两个输出端上。3.根据权利要求2所述的用于输电线路在线监测系统的电源控制组件，其特征在于:所述风光互补控制模块还包括电流电压检测装置、数字信号处理器、风机紧急切断负载以及停车开关，两个可控升压电路通过并接数字信号处理器连接充放电控制器，在每个可控升压电路与数字信号处理器的控制电路上均设置有一电流电压检测装置，数字信号处理器上还连接有风机紧急切断负载以及停车开关，在所述充放电控制器上还并接一用于蓄电池的电流电压检测器。4.根据权利要求3所述的用于输电线路在线监测系统的电源控制组件，其特征在于:所述充放电控制器还设有人工选择开关机的调节选择按钮。
【文档编号】H02S10-12GK204304587SQ201420602885
【发明者】崔泽宇, 邓莉荣, 印昊 [申请人]华北电力大学（保定）