专利名称：基于智能电网的双向电力线动态增容实现装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及基于智能电网的双向电力线动态增容实现装置，特别涉及一种利用温度监控从而动态控制输电线路中的安全传输的最大工作电流的实现装置。
二背景技术：
长距离输电线路的输电能力，主要取决于线路的稳定极限。为提高远距离输电线路的传输能力和改善线路的运行情况，需要在线路上装设无功补偿装置。而柔性交流输电装置是在线路传输过程中，在传统的电容器、电抗器串、并联方式实现线路传输功率增大的基础上，通过开发大功率电力电子元件所组成的电子开关实时、快速、连续地控制电容器组和电抗器组的投切，实现交流电的无功、电压、电抗、相角与电网运行要求和目标相匹配，从而使线路达到安全稳定、损耗较低、减少谐波的要求，进而有效增加输电线路的容量。柔性交流输电装置是智能电网建设的关键技术之一，该领域的突出产品有荣信股份、许继电气等上市公司的SVC、可控串补等相关广品。·同时，超高压、特高压技术也能够提升线路的传输能力。电压等级越高，电网的输送功率也越高。
三
实用新型内容要解决的问题解决现有技术在电力动态增容过程中，实时监测导线的温度，从而解决电力线动态增容的问题。技术方案基于智能电网的双向电力线动态增容实现装置包括温度采集装置，无线传输信道，有线传输信道，监测控制中心；温度采集装置包括温度传感器、无线通信模块、单片机；传输信道包括光纤信道、双绞线信道、无线信道；监测控制中心包括多台计算机组成的计算机控制系统。信息采集终端示意图，处理器(101)可采用51系列处理器、ARM系列处理器、MIPS系列处理器、MSP430系列处理器、Microchip公司的PIC系列处理；温度传感器(103)，可采用如MAXM 公司的 MAX31722、MAX31723、DS7505、DS75LX系列芯片、DS28EA00、MAX6604、DS75LV系列芯片；温度传感器(103)，可采用如MICROCHIP公司的 MCP9501、MCP9509、MCP9510、MCP9700、MCP9800、MCP9804、MCP98243 ；处理器(101)与温度传感器(103)，连接接口(102)采用I2C、SPI或单线信号连接；ZigBee模块(104)通过UART接口连接处理器(101)；光纤以太网接口(105)通过MII接口连接处理器(101);光纤以太网接口(105)通过SPI接口连接处理器(101)。如图2所示，信息采集终端I (201)，信息采集终端2 (202)，信息采集终端n (203)通过无线ZigBee组成自组织网络，通过任何一个信息采集终端，连接基于OPGW光纤以太网，或双绞线网络，无线网络WiFi，或2G、3G、4G无线网络，将信息采集终端的信号传送给监测控制中心。集中器通过OPGW光纤复合架空地线，组成的网络将集中器的数据传送给电力线动态增容控制中心；OPGW光缆，Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire(也称光纤复合架空地线)。输电线路通常都有OPGW光缆，301为信息采集终端，302为光缆，303为光纤通信端口，304为光缆；信息采集终端(301)采用以太网接口与光纤通信端口(303)相连接，光纤(302)通过两根光纤与光纤通信端口(303)相连接，一根光纤为输入线，另外一个为输出线，光纤(304)通过两根光纤与光纤通信端口(303)相连接，一根光纤为输入线，另外一个为输出线；光纤通信端口(303)采用交换以太网芯片，连接光缆(302);光纤通信端口(303)采用交换以太网芯片，连接光缆(304);光纤通信端口(303)采用交换以太网芯片，连接信息采集终端(301);将集中器的数据通过OPGW光缆将数据传送给电力线动态增容控制中心。集中器通过无线链路，组成的网络将集中器的数据传送给电力线动态增容控制中心;信息采集终端中的数据通过2G、3G或4G无线网络将数据发送给采集网关，由网关将数据包传送给电力线动态增容控制中心。如图4所示，信息采集终端(401)通过网络口或USB 口或串口将数据传送给无线数据集中器(402)，无线数据集中器(402)通过2G、3G或4G公用无线网络将数据传送给无线数据采控网关(403)，无线数据采控网关(403)通过网络口或USB 口或串口将数据传送电力线动态增容控制中心(404)。当输电线路中输电电流增加时，会引起输电线路的温度升高，从而增加输电线路的电阻，并由于导线的热胀冷缩会导致输电线路增长，从而引起输电线路的弧垂增加，从而可能引起安全性问题；电力线动态增容实现方法，利用信息采集终端采集输电线路上各点温度，通过光纤网络或无线网络，将各点的温度传送到动态增容控制中心；在动态增容控制中心,利用输电线路各个点温度，建立一个输电线路的电阻和输电线路的关系；建立输电线路弧垂与温度的关系；从而建立输电线路的温度与输电线路的电阻模型，建立一个输电线路的温度与输电线路的弧垂关系模型；生成输电线路的温度的告警曲线；在用户需要动态增容时，动态增容控制中心发出命令增加输电线路中电流，这时在输电线路上利用信息采集终端采集输电线路上各点温度，与本输电线路的温度的告警曲线进行比较，当输电线路的温度超出本输电线路的告警曲线时，产生报警，在动态增容控制中心的控制下自动降低输电线路中的动态传输电流，从而保证输电电路的安全运行。有益效果解决了电力线路动态增容的线路的稳定性问题。
[0027]图I信息采集终端原理框图图2系统组成框图图3光纤端口原理框图图4无线通信原理框图
五具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述优选实例I :创新点 (I)处理器连接接触式传感器对导线的温度进行测量；(2)处理器连接红外传感器对导线的温度进行测量；(3)处理器连接ZigBee模块，将测得的导线的温度传送给ZigBee网络，传送到集中器；(4)集中器通过OPGW光纤复合架空地线，组成的网络将集中器的数据传送给电力线动态增容控制中心；(5)集中器通过无线电台将集中器的数据传送给电力线动态增容控制中心；(6)集中器通过公用无线网络2G、3G、4G将集中器的数据传送给电力线动态增容控制中心。基于智能电网的双向电力线动态增容实现装置包括温度采集装置，无线传输信道，有线传输信道，监测控制中心；温度采集装置包括温度传感器、无线通信模块、单片机；传输信道包括光纤信道、双绞线信道、无线信道；监测控制中心包括多台计算机组成的计算机控制系统。如图I所示，信息采集终端示意图，处理器(101)可采用51系列处理器、ARM系列处理器、MIPS系列处理器、MSP430系列处理器、Microchip公司的PIC系列处理；温度传感器(103)，可采用如MAXM 公司的 MAX31722、MAX31723、DS7505、DS75LX系列芯片、DS28EA00、MAX6604、DS75LV系列芯片；温度传感器(103)，可采用如MICROCHIP公司的 MCP9501、MCP9509、MCP9510、MCP9700、MCP9800、MCP9804、MCP98243 ；处理器(101)与温度传感器(103)，连接接口(102)采用I2C、SPI或单线信号连接；ZigBee模块(104)通过UART接口连接处理器(101)；光纤以太网接口(105)通过MII接口连接处理器(101);光纤以太网接口(105)通过SPI接口连接处理器(101)。优选实例2 如图2所示，信息采集终端I (201)，信息采集终端2 (202)，信息采集终端n (203)通过无线ZigBee组成自组织网络，通过任何一个信息采集终端，连接基于OPGW光纤以太网，或双绞线网络，无线网络WiFi，或2G、3G、4G无线网络，将信息采集终端的信号传送给监测控制中心。优选实例3:[0052]集中器通过OPGW光纤复合架空地线，组成的网络将集中器的数据传送给电力线动态增容控制中心；OPGW 光缆，Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire (也称光纤复合架空地线)。输电线路通常都有OPGW光缆，301为信息采集终端，302为光缆，303为光纤通信端口，304为光缆；信息采集终端(301)采用以太网接口与光纤通信端口(303)相连接，光纤(302)通过两根光纤与光纤通信端口(303)相连接，一根光纤为输入线，另外一个为输出线，光纤(304)通过两根光纤与光纤通信端口(303)相连接，一根光纤为输入线，另外一个为输出线；光纤通信端口(303)采用交换以太网芯片，连接光缆(302);光纤通信端口
(303)采用交换以太网芯片，连接光缆(304);光纤通信端口(303)采用交换以太网芯片，连接信息采集终端(301);将集中器的数据通过OPGW光缆将数据传送给电力线动态增容控制中心。 优选实例4 集中器通过无线链路，组成的网络将集中器的数据传送给电力线动态增容控制中心；信息采集终端中的数据通过2G、3G或4G无线网络将数据发送给采集网关，由网关将数据包传送给电力线动态增容控制中心。如图4所示，信息采集终端(401)通过网络口或USB 口或串口将数据传送给无线数据集中器(402)，无线数据集中器(402)通过2G、3G或4G公用无线网络将数据传送给无线数据采控网关(403)，无线数据采控网关(403)通过网络口或USB 口或串口将数据传送电力线动态增容控制中心(404)。优选实例5 :当输电线路中输电电流增加时，会引起输电线路的温度升高，从而引起输电线路的电阻增加；并由于导线的热胀冷缩，当输电线路的温度升高时会导致输电线路增长，从而引起输电线路的弧垂增加，可能引起安全性问题；电力线动态增容实现方法，利用信息采集终端采集输电线路上各点温度，通过光纤网络或无线网络，将各点的温度传送到动态增容控制中心； 在动态增容控制中心，测得的输电线路各个点温度，建立一个输电线路的电阻和输电线路电流之间的关系；建立输电线路弧垂与输电线路温度的关系；从而建立输电线路的温度与输电线路的电阻变化模型，建立一个输电线路的温度与输电线路的弧垂关系模型；利用电阻变化模型和弧垂关系模型生成输电线路的温度的告警曲线；在用户需要动态增容时，动态增容控制中心发出命令增加输电线路中电流，这时在输电线路上利用信息采集终端采集输电线路上各点温度，传送到动态增容控制中心，与本输电线路的温度的告警曲线进行比较，当输电线路的温度超出本输电线路的告警曲线时，产生报警，在动态增容控制中心的控制下自动降低输电线路中的动态传输电流，使输电线路系统保证输电电路的安全运行前提下输电线路中输出最大的电流，提高输电线路的效率。虽然结合附图对本实用新型的实施方式进行说明，但本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内作出各种变形或修改。
权利要求1.基于智能电网的双向电力线动态增容实现装置，其特征是 基于智能电网的双向电力线动态增容实现装置包括温度采集装置，无线传输信道，有线传输信道，监测控制中心； 温度采集装置包括温度传感器、无线通信模块、单片机； 传输信道包括光纤信道、双绞线信道、无线信道； 监测控制中心包括多台计算机组成的计算机控制系统； 信息采集终端示意图，处理器(101)可采用51系列处理器、ARM系列处理器、MIPS系列处理器、MSP430系列处理器、Microchip公司的PIC系列处理；温度传感器(103)，可采用如MAXM公司的MAX31722、MAX31723、DS7505、DS75LX系列芯片、DS28EA00、MAX6604、DS75LV系列芯片；温度传感器(103)，可采用如MICROCHIP公司 的 MCP9501、MCP9509、MCP9510、MCP9700、MCP9800、MCP9804、MCP98243 ； 处理器(101)与温度传感器(103)，连接接口(102)采用I2C、SPI或单线信号连接； ZigBee模块(104)通过UART接口连接处理器(101)； 光纤以太网接口(105)通过MII接口连接处理器(101)； 光纤以太网接口(105)通过SPI接口连接处理器(101)。
2.根据权利要求I所述的基于智能电网的双向电力线动态增容实现装置，其特征是 信息采集终端I (201)，信息采集终端2 (202)，信息采集终端n (203)通过无线ZigBee组成自组织网络，通过任何一个信息采集终端，连接基于OPGW光纤以太网，或双绞线网络，无线网络WiFi，或2G、3G、4G无线网络，将信息采集终端的信号传送给监测控制中心。
3.根据权利要求I所述的基于智能电网的双向电力线动态增容实现装置，其特征是 输电线路通常都有OPGW光缆，信息采集终端(301)，光缆(302)，光纤通信端口(303)，光缆(304);信息采集终端(301)采用以太网接口与光纤通信端口(303)相连接，光纤(302)通过两根光纤与光纤通信端口(303)相连接，一根光纤为输入线，另外一个为输出线，光纤(304)通过两根光纤与光纤通信端口(303)相连接，一根光纤为输入线，另外一个为输出线；光纤通信端口(303)采用交换以太网芯片，连接光缆(302);光纤通信端口(303)采用交换以太网芯片，连接光缆(304);光纤通信端口(303)采用交换以太网芯片，连接信息采集终端(301);将集中器的数据通过OPGW光缆将数据传送给电力线动态增容控制中心。
4.根据权利要求I所述的基于智能电网的双向电力线动态增容实现装置，其特征是 信息采集终端(401)通过网络口或USB 口或串口将数据传送给无线数据集中器(402)，无线数据集中器(402)通过2G、3G或4G公用无线网络将数据传送给无线数据采控网关(403)，无线数据采控网关(403)通过网络口或USB 口或串口将数据传送电力线动态增容控制中心(404)。
专利摘要本实用新型涉及基于智能电网的双向电力线动态增容实现装置，特别涉及一种利用温度监控从而动态控制输电线路中的安全传输的最大工作电流的实现装置。解决现有技术在电力动态增容过程中，实时监测导线的温度，从而解决电力线动态增容的问题。基于智能电网的双向电力线动态增容实现装置包括温度采集装置，无线传输信道，有线传输信道，监测控制中心；温度采集装置包括温度传感器、无线通信模块、单片机；传输信道包括光纤信道、双绞线信道、无线信道；监测控制中心包括多台计算机组成的计算机控制系统。
文档编号H02J13/00GK202564942SQ20122006413
公开日2012年11月28日 申请日期2012年2月27日 优先权日2012年2月27日
发明者顾海涛, 华晓勤 申请人:苏州金纳信息技术有限公司