一种单导线远距离传输电能系统的制作方法

1.本实用新型涉及电力技术领域，具体是一种单导线远距离传输电能系统。


背景技术：

2.在远距离电能传输系统中，传统方式是三相三线制工频进行传输，占地面积大、线缆投资成本大，建设施工成本高、线路耗能大传输效率低、故障点也多。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种单导线远距离传输电能系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种单导线远距离传输电能系统，包括升频变频器、升压器、单导线传输线路、降压器和降频变频器，所述升频变频器的输入端连接交流电，升频变频器的输出端连接升压器的输入端，升压器的输出端通过单导线传输线路连接降压器的输入端，降压器的输出端连接降频变频器的输入端，降频变频器的输出端输出交流电到负载，所述升频单元和降频单元用于调整电能在传输过程中的频率参数，所述升压单元和降压单元用于调整电能在传输过程中的电压等级。
6.作为本实用新型的进一步技术方案，所述交流电经过单相自耦变压器再进行电能传输。
7.作为本实用新型的进一步技术方案，所述升频变频器由前级工频二极管桥式整流器、中间滤波电容器和后级高频桥式逆变器组成，实现工频单相交流—稳定直流—高频单相交流两级电能变换。
8.作为本实用新型的进一步技术方案，所述升压器、单导线传输单元、降压单元为一个整体。
9.作为本实用新型的进一步技术方案，所述单导线传输线路用一根电能指向性导线进行电能的传输，线缆线外径尺寸为4mm，带绝缘层，1线缆架空敷设或埋地敷设。
10.作为本实用新型的进一步技术方案，所述降频变频单元由高频二极管桥式整流器、中间滤波电容器和后级工频三相逆变器组成，实现高频单相交流—稳定直流—工频三相交流两级电能变换。
11.作为本实用新型的进一步技术方案，所述传输系统中电能传输频率选定根据以下公式：根据c＝λf；其中λ为波长；l＝nλ/2；n＝1，2，3；其中l为传输距离，从上述两式中可以推导出，f＝c/λ＝cn/2l，其中c是常数，传输距离l确定的情况下，n的取值越大，f 则越大。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型系统由升频变频器、升压变压器、远距离单导线传输线路、降压变压器、降频变频器组成。减少建设用地以及传输线路的线缆的投资，提高电能的传输效率，实现本实用新型的目的。
附图说明
13.图1是本实用新型的整体方框图。
14.图2为本实用新型的电路图。
15.图3为pwm转电压信号模块的电路图。
16.图4为延单导线路电流和电压的驻波分布图。
具体实施方式
17.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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.请参阅图1-4所示，实施例1：一种单导线远距离传输电能系统，包括升频变频器、升压器、单导线传输线路、降压器和降频变频器，所述升频变频器的输入端连接交流电，升频变频器的输出端连接升压器的输入端，升压器的输出端通过单导线传输线路连接降压器的输入端，降压器的输出端连接降频变频器的输入端，降频变频器的输出端输出交流电到负载，所述升频单元和降频单元用于调整电能在传输过程中的频率参数，所述升压单元和降压单元用于调整电能在传输过程中的电压等级。
19.交流电经过单相自耦变压器再进行电能传输。
20.升频变频器由前级工频二极管桥式整流器、中间滤波电容器和后级高频桥式逆变器组成，实现工频单相交流—稳定直流—高频单相交流两级电能变换。
21.升压器、单导线传输单元、降压单元为一个整体。
22.单导线传输线路用一根电能指向性导线进行电能的传输，线缆线外径尺寸为4mm，带绝缘层，线缆架空敷设或埋地敷设。
23.降频变频单元由高频二极管桥式整流器、中间滤波电容器和后级工频三相逆变器组成，实现高频单相交流—稳定直流—工频三相交流两级电能变换。
24.升频、降频变频器单元的调频范围是1khz至100khz，0.1khz的分辨率调节频率。
25.实施例2，在实施例1的基础上，传输系统中电能传输频率选定根据以下公式：根据 c＝λf；其中λ为波长；l＝nλ/2；n＝1，2，3；其中l为传输距离，从上述两式中可以推导出，f＝c/λ＝cn/2l，其中c是常数，传输距离l确定的情况下，n的取值越大，f则越大。
26.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
27.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。


技术特征：
1.一种单导线远距离传输电能系统，包括升频变频器、升压器、单导线传输线路、降压器和降频变频器，其特征在于，所述升频变频器的输入端连接交流电，升频变频器的输出端连接升压器的输入端，升压器的输出端通过单导线传输线路连接降压器的输入端，降压器的输出端连接降频变频器的输入端，降频变频器的输出端输出交流电到负载。2.根据权利要求1所述的一种单导线远距离传输电能系统，其特征在于，所述交流电经过单相自耦变压器再进行电能传输。3.根据权利要求1所述的一种单导线远距离传输电能系统，其特征在于，所述升频变频器由前级工频二极管桥式整流器、中间滤波电容器和后级高频桥式逆变器组成。4.根据权利要求1所述的一种单导线远距离传输电能系统，其特征在于，所述升压器、单导线传输单元、降压单元为一个整体。5.根据权利要求4所述的一种单导线远距离传输电能系统，其特征在于，所述单导线传输线路用一根电能指向性导线进行电能的传输，线缆线外径尺寸为4mm，带绝缘层，1线缆架空敷设或埋地敷设。6.根据权利要求4所述的一种单导线远距离传输电能系统，其特征在于，所述降频变频单元由高频二极管桥式整流器、中间滤波电容器和后级工频三相逆变器组成，实现高频单相交流—稳定直流—工频三相交流两级电能变换。

技术总结
本实用新型公开了一种单导线远距离传输电能系统，包括升频变频器、升压器、单导线传输线路、降压器和降频变频器，所述升频变频器的输入端连接交流电，升频变频器的输出端连接升压器的输入端，升压器的输出端通过单导线传输线路连接降压器的输入端，降压器的输出端连接降频变频器的输入端，本实用新型系统由升频变频器、升压变压器、远距离单导线传输线路、降压变压器、降频变频器组成。减少建设用地以及传输线路的线缆的投资，提高电能的传输效率，实现本实用新型的目的。现本实用新型的目的。现本实用新型的目的。


技术研发人员：霍勇 奚春平 于浩格 苏琳 石瑞 李伟强
受保护的技术使用者：上海上电新达新能源科技有限公司
技术研发日：2021.09.07
技术公布日：2022/7/28