一种地线除冰装置、方法及系统与流程

本申请涉及输电线路除冰，特别是涉及一种地线除冰装置、方法及系统。

背景技术：

1、架空输电线路是架设于地面上，利用绝缘子和空气绝缘的电力线路，通常由输电导线、架空地线、绝缘子串、杆塔、接地装置等部分组成。架空输电线路能够将不同地区的发电站、变电站、负荷点连接起来，输送或交换电能，构成各种电压等级的电力网络或配电网。由于架空线路暴露在大气环境中，会直接受到气象条件的作用，在寒冷天气下可能会出现线路结冰的情况，影响电能传输。因此对输电线路的除冰工作一直是维护人员的工作重点之一。

2、然而，相较于输电导线，地线因不承担输送电能任务而无电流热效性，导致其覆冰情况比导线更为严重。当地线覆冰到达一定程度时，由于弧垂不足会产生线路放电，导致电力通信通道中断，威胁电力系统安全运行。

3、鉴于上述问题，如何实现架空输电线路的地线除冰，以保障电力系统安全运行，是该领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种地线除冰装置、方法及系统，以实现架空输电线路的地线除冰，保障电力系统安全运行。

2、为解决上述技术问题，本申请提供一种地线除冰装置，包括：电脉冲除冰线圈、除冰器通信与控制电路和脉冲开关元件；

3、所述电脉冲除冰线圈的输入端连接所述脉冲开关元件的输出端，所述电脉冲除冰线圈与地线表面接触；

4、所述除冰器通信与控制电路的信号输出端与所述脉冲开关元件的信号输入端连接，用于接收控制指令，并根据所述控制指令发送除冰信号至所述脉冲开关元件；

5、所述脉冲开关元件的输入端连接电源，用于根据所述除冰信号控制所述电脉冲除冰线圈与电源的导通，以执行对所述地线的除冰动作。

6、优选地，还包括：微波接收天线、微波整流接收电路和储能电容；

7、所述微波接收天线的输出端与所述微波整流接收电路的输入端连接，用于接收微波能量并传输至所述微波整流接收电路；

8、所述微波整流接收电路的第一输出端连接所述除冰器通信与控制电路的输入端，所述微波整流接收电路的第二输出端连接所述储能电容的输入端，用于将所述微波能量转换为直流电能，并为所述除冰器通信与控制电路和所述储能电容提供电能；

9、所述储能电容的输出端与所述脉冲开关元件的输入端连接，用于受所述脉冲开关元件控制为所述电脉冲除冰线圈提供电能。

10、优选地，所述微波整流接收电路包括：滤波电路、整流电路、第一稳压电路、储能电路和升压电路；

11、所述滤波电路的输出端连接所述整流电路的输入端，所述整流电路的输出端连接所述第一稳压电路的输入端，所述第一稳压电路的输出端连接所述储能电路的输入端，所述储能电路的第一输出端连接所述升压电路的输入端；

12、其中，所述滤波电路的输入端作为所述微波整流接收电路的输入端；所述储能电路的第二输出端作为所述微波整流接收电路的第一输出端；所述升压电路的输出端作为所述微波整流接收电路的第二输出端。

13、优选地，还包括：取能装置；

14、所述取能装置设置于输电导线处，用于获取所述输电导线的电能，并将所述输电导线的电能转换为所述微波能量发送至所述微波接收天线。

15、优选地，所述取能装置包括电流互感器、输出绕组和转换电路；

16、所述电流互感器的闭合铁芯穿过所述输电导线，所述输出绕组缠绕于所述电流互感器的闭合铁芯，用于获取所述输电导线的电能；

17、所述转换电路的输入端连接所述输出绕组的取能端口，用于将所述输电导线的电能转换为所述微波能量并发送至所述微波接收天线。

18、优选地，所述转换电路包括：变压器、桥式整流电路、第二稳压电路、dc/dc电路、微波功率放大器和微波发射天线；

19、所述变压器的原边的第一端和第二端分别作为所述转换电路的输入端，所述变压器的副边的第一端和第二端分别连接所述桥式整流电路的第一输入端和第二输入端；所述桥式整流电路的第一输出端和第二输出端分别连接所述第二稳压电路的第一输入端和第二输入端；所述第二稳压电路的第一输出端和第二输出端分别连接所述dc/dc电路的第一输入端和第二输入端；所述dc/dc电路的第一输出端和第二输出端分别连接所述微波功率放大器的第一输入端和第二输入端；所述微波功率放大器的输出端连接所述微波发射天线。

20、优选地，所述转换电路还包括：泄流支路；

21、所述泄流支路包括开关和电阻；所述电阻的第一端连接所述变压器的原边的第一端，所述电阻的第二端连接所述开关的第一端，所述开关的第二端连接所述变压器的原边的第二端。

22、优选地，所述转换电路还包括：储能元件；

23、所述储能元件的第一端连接所述第二稳压电路的第一输出端，所述储能元件的第二端连接所述第二稳压电路的第二输出端。

24、为解决上述技术问题，本申请还提供一种地线除冰方法，应用于上述的地线除冰装置；所述方法包括：

25、监测表征对地线进行除冰的控制指令；

26、当接收到所述控制指令时，根据所述控制指令发送除冰信号至脉冲开关元件，以用于所述脉冲开关元件控制电脉冲除冰线圈与电源导通，执行对所述地线的除冰动作。

27、为解决上述技术问题，本申请还提供一种地线除冰系统，应用于上述的地线除冰装置；所述系统包括：

28、监测模块，用于监测表征对地线进行除冰的控制指令；

29、发送模块，用于当接收到所述控制指令时，根据所述控制指令发送除冰信号至脉冲开关元件，以用于所述脉冲开关元件控制电脉冲除冰线圈与电源导通，执行对所述地线的除冰动作。

30、为解决上述技术问题，本申请还提供一种地线除冰设备，包括：

31、存储器，用于存储计算机程序；

32、处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述的地线除冰方法的步骤。

33、为解决上述技术问题，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的地线除冰方法的步骤。

34、本申请所提供的地线除冰装置，包括电脉冲除冰线圈、除冰器通信与控制电路和脉冲开关元件；电脉冲除冰线圈的输入端连接脉冲开关元件的输出端，电脉冲除冰线圈与地线表面接触；除冰器通信与控制电路的信号输出端与脉冲开关元件的信号输入端连接，用于接收控制指令，并根据控制指令发送除冰信号至脉冲开关元件；脉冲开关元件的输入端连接电源，用于根据除冰信号控制电脉冲除冰线圈与电源的导通，以执行对地线的除冰动作。由此可知，上述方案中电脉冲除冰线圈与地线表面接触，受除冰器通信与控制电路的除冰信号的控制，能够在接通电源后产生振动，从而对地线表面的覆冰进行去除，降低了地线除冰的人工成本，防止了因地线覆冰导致的电力通信通道中断，保证了整个输电线路的安全稳定运行。

35、此外，本申请实施例还提供了一种地线除冰方法及系统，效果同上。

技术特征：

1.一种地线除冰装置，其特征在于，包括：电脉冲除冰线圈、除冰器通信与控制电路和脉冲开关元件；

2.根据权利要求1所述的地线除冰装置，其特征在于，还包括：微波接收天线、微波整流接收电路和储能电容；

3.根据权利要求2所述的地线除冰装置，其特征在于，所述微波整流接收电路包括：滤波电路、整流电路、第一稳压电路、储能电路和升压电路；

4.根据权利要求2所述的地线除冰装置，其特征在于，还包括：取能装置；

5.根据权利要求4所述的地线除冰装置，其特征在于，所述取能装置包括电流互感器、输出绕组和转换电路；

6.根据权利要求5所述的地线除冰装置，其特征在于，所述转换电路包括：变压器、桥式整流电路、第二稳压电路、dc/dc电路、微波功率放大器和微波发射天线；

7.根据权利要求6所述的地线除冰装置，其特征在于，所述转换电路还包括：泄流支路；

8.根据权利要求6所述的地线除冰装置，其特征在于，所述转换电路还包括：储能元件；

9.一种地线除冰方法，其特征在于，应用于权利要求1至8任意一项所述的地线除冰装置；所述方法包括：

10.一种地线除冰系统，其特征在于，应用于权利要求1至8任意一项所述的地线除冰装置；所述系统包括：

技术总结
本申请公开了一种地线除冰装置、方法及系统，涉及输电线路除冰技术领域。地线除冰装置中，电脉冲除冰线圈的输入端连接脉冲开关元件的输出端，电脉冲除冰线圈与地线表面接触；除冰器通信与控制电路的信号输出端与脉冲开关元件的信号输入端连接，用于接收并根据控制指令发送除冰信号至脉冲开关元件；脉冲开关元件的输入端连接电源，用于根据除冰信号控制电脉冲除冰线圈与电源的导通。由此可知，上述方案中电脉冲除冰线圈与地线表面接触，受除冰器通信与控制电路的除冰信号的控制，能够在接通电源后产生振动，从而对地线表面的覆冰进行去除，防止了因地线覆冰导致的电力通信通道中断，保证了整个输电线路的安全稳定运行。

技术研发人员：吴海涛,胡琴,刘佳,蒋兴良,王谦,李勇,包健康,张海兵,黄会贤,陈俊吉,李子东,宋伟,周庆,吴照国,周小龙
受保护的技术使用者：国网重庆市电力公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13