输电线路智能在线监测设备供电系统的制作方法

本实用新型涉及电力设备领域，具体涉及一种输电线路智能在线监测设备供电系统。

背景技术：

近年来，随着电力工业迅猛发展，系统装机容量和输电线路电压等级不断提高，对供电可靠性要求越来越高。输电线路在线监测技术因此得到快速发展和广泛应用，如输电线路绝缘子污秽监测、绝缘子泄露电流监测、输电线路舞动和覆冰监测等。由于受地理条件、绝缘成本的限制，户外在线监测设备的电源一般不能由低压端直接供给，电源供给成为制约户外输电线路在线监测系统发展的关键问题之一。

常用的在线监测设备供电方式有：太阳能供电、激光供电和分压电容取能供电以及电流或者电压感应取电等方式，然而不论单采用上述方式的任何一种均有一定的弊端，目前主流的供电技术多采用单一的电流或电压感应取电方式进行供电而摒弃了太阳能供电技术，这种方式具有一定弊端，当输电线路出现故障时，基于输电线路的电流或者电压感应取电供能的在线监测设备则会全面瘫痪而难以使用，造成设备供能的死角。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述问题，设计了一种输电线路智能在线监测设备供电系统，该系统解决了智能在线监测设备的电力供应死角，利用TA感应电能、太阳能和风能等清洁能源对监测设备进行复合式供电方式为监测设备提供全天候不间断的电力供应，防止输电线路出现故障或者断电而难以反馈监测数据的问题，同时该系统解决了各种供能模块的电路布局问题，使供能方式更智能、更节约资源，且供电更为安全。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

输电线路智能在线监测设备供电系统，其特征在于：包括供电模块、电源变换与控制模块、电池及充放电管理模块、绕组切换控制模块和智能在线监测设备，供电模块和电池充放电模块均与电源变换与控制模块连接并通过电源变换与控制模块的整流、滤波和逆变降压后对智能在线监测设备供能，绕组切换控制模块与电源变换和控制模块连接，绕组切换控制模块可切换供能模块和电池及充放电管理模块之间的供能模式，所述供电模块包括输电线路感应电路、太阳能电池板和风能发电机，所述电源变换与控制模块由继电器开关、过流保护电路、整流滤波电路、箝位泄流电路和DC/DC变换电路组成，所述电池及充放电模块由基准电压电路II、迟滞比较器II、充电管理电路、蓄电池组和放电电路组成，所述绕组切换控制模块由继电器驱动电路、迟滞比较器I和基准电压电路I组成；所述的输电线路感应电路、太阳能电池板和风能发电机接入继电器开关，继电器开关接过流保护电路，过流保护电路接整流滤波电路，整流滤波电路接检流电阻后接箝位泄流电路，箝位泄流电路接DC/DC变换电路，DC/DC变换电路接智能在线监测设备，其中箝位泄流电路还接充电管理电路，充电管理电路接蓄电池组，蓄电池组接放电管理电路，放电管理电路接智能在线监测设备，基准电压电路II、迟滞比较器II分别和充电管理电路并联接箝位泄流电路，继电器驱动电路、迟滞比较器I和基准电压电路I并联后接DC/DC变换电路，继电器驱动电路还接继电器开关。

进一步的，所述箝位泄流电路以MOS管作为箝位开关并以三极管作为箝位泄流主体，所述整流滤波电路由整流桥和滤波器组成，整流桥采用四个二极管构成全桥整流电路，所述滤波器采用π型滤波器。

进一步的，所述蓄电池组包括蓄电池I和蓄电池II，蓄电池I和蓄电池II采用锂离子蓄电池。

本实用新型的有益效果是：该系统解决了智能在线监测设备的电力供应死角，利用TA感应电能、太阳能和风能等清洁能源对监测设备进行复合式供电方式为监测设备提供全天候不间断的电力供应，防止输电线路出现故障或者断电而难以反馈监测数据的问题，同时该系统解决了各种供能模块的电路布局问题，使供能方式更智能、更节约资源，且供电更为安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是输电线路智能在线监测设备供电系统的结构框图；

图2是所述的电源变换与控制模块的结构框图；

图3是输电线路智能在线监测设备供电系统的电路原理结构图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-供电模块，11-风能发电机，12-太阳能电池板，13-输电线路感应电路，2-电源变换与控制模块，21-继电器开关，22-过流保护电路，23-整流滤波电路，24-箝位泄流电路，25-DC/DC变换电路，3-电池及充放电管理模块，31-基准电压电路II，32-迟滞比较器II，33-充电管理电路，34-蓄电池组，35-放电管理电路，4-绕组切换控制模块，41-继电器驱动电路，42-迟滞比较器I，43-基准电压电路I，5-智能在线监测设备。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1-3所示，输电线路智能在线监测设备供电系统，包括供电模块(1)、电源变换与控制模块(2)、电池及充放电管理模块(3)、绕组切换控制模块(4)和智能在线监测设备(5)，供电模块(1)和电池充放电模块(3)均与电源变换与控制模块(2)连接并通过电源变换与控制模块(2)的整流、滤波和逆变降压后对智能在线监测设备(5)供能，绕组切换控制模块(4)与电源变换和控制模块(2)连接，绕组切换控制模块(4)可切换供能模块(1)和电池及充放电管理模块(3)之间的供能模式，所述供电模块(1)包括输电线路感应电路(13)、太阳能电池板(12)和风能发电机(11)，所述电源变换与控制模块(2)由继电器开关(21)、过流保护电路(22)、整流滤波电路(23)、箝位泄流电路(24)和DC/DC变换电路(25)组成，所述电池及充放电模块(3)由基准电压电路II(31)、迟滞比较器II(32)、充电管理电路(33)、蓄电池组(34)和放电电路(35)组成，所述绕组切换控制模块(4)由继电器驱动电路(41)、迟滞比较器I(42)和基准电压电路I(43)组成；所述的输电线路感应电路(13)、太阳能电池板(12)和风能发电机(11)接入继电器开关(21)，继电器开关(21)接过流保护电路(22)，过流保护电路(22)接整流滤波电路(23)，整流滤波电路(23)接检流电阻后接箝位泄流电路(24)，箝位泄流电路(24)接DC/DC变换电路(25)，DC/DC变换电路(25)接智能在线监测设备(5)，其中箝位泄流电路(24)还接充电管理电路(33)，充电管理电路(33)接蓄电池组(34)，蓄电池组(34)接放电管理电路(35)，放电管理电路(35)接智能在线监测设备(5)，基准电压电路II(31)、迟滞比较器II(32)分别和充电管理电路(33)并联后接箝位泄流电路(24)，继电器驱动电路(41)、迟滞比较器I(42)和基准电压电路I(43)并联后接DC/DC变换电路(25)，继电器驱动电路(41)还接继电器开关(21)。

其中的，所述箝位泄流电路(24)以MOS管作为箝位开关并以三极管作为箝位泄流主体，所述整流滤波电路(23)由整流桥和滤波器组成，整流桥采用四个二极管构成全桥整流电路，所述滤波器采用π型滤波器。

其中的，所述蓄电池组(34)包括蓄电池I和蓄电池II，蓄电池I和蓄电池II采用锂离子蓄电池。

供电模块(1)的风能发电机(11)、太阳能电池板(12)和输电线路感应电路(13)通过电源变换与控制模块的整流和滤波后不仅可直接对智能在线设备(5)进行供电还可对蓄电池组(34)进行全天候无间隔式充电、供电，防止输电线路故障以及气候原因造成监测设备的停工问题；输电线路感应电路利用套于输电母线上的电流感应器或者电压感应器产生的感应电流进行取能，固定于电力铁塔上的太阳能电池板(12)和风力发电机(11)分别将太阳能和风能转化为电能并与感应的电能汇合后通过电源变换与控制模块(2)进行整流、滤波；经过滤波后的电流经过箝位泄流电路(24)的检测，当流经箝位泄流电路(24)的电流大于智能在线监控设备的需求时，箝位泄流电路开始箝位，迟滞比较器II(32)将比较蓄电池组(34)两端的电压值和基准电压电路II(31)的标准值，当蓄电池组两端的电压值小于标注值时，过剩的部分电能将通过充电管理电路(33)对蓄电池组(34)进行充电；当流经的电流超过蓄电池组(34)和智能在线监控设备(5)的电能需求时箝位泄流电路将过剩的能量泄放以保证供电线路的正常运行；当流经箝位泄流电路(24)的电能不足以支持智能在线监测设备(5)的正常运行时，箝位泄流电路(24)开始箝位，迟滞比较器II(32)判别蓄电池组(34)两端电压值高于标准值时接通放电管理电路(35)，此时蓄电池组(34)开始对智能在线监测设备供能。

为了提高供输电线路感应电路电源可靠性，避免电压过高损坏电路板，减小箝位泄放电路(24)的功耗，本新型的蓄电池组(34)采用锂离子电池盒双绕组切换以适应输电线路中出现的电流过大或者过小的问题；当输电线路电流较小时，检流电阻两端电压升高，控制继电器开关闭合，绕组B-C切入；当输电线路电流较大时，继电器开关断开，绕组B-C切出，仅绕组A-B工作，为了避免输电线路电流波动导致输电线路感应电路的感应线圈在两绕组间的频繁切换，在绕组切换控制电路(4)中引入迟滞比较器I(42)，保证切换的平顺性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。