用于降低雷擊跳閘率的輸電線路改造的雷擊檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電網(wǎng)監(jiān)測領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于降低雷擊跳閘率的輸電線路改造的雷擊檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]輸電線路雷擊跳閘率高的時候，電力部門需要進行輸電線路的技術(shù)改造以降低雷擊跳閘率，由于以前的技術(shù)只能在變電站通過故障錄波等技術(shù)手段記錄整個一條線路的跳閘情況，不知道引起雷擊跳閘是在哪個桿塔，給改造工作帶來了很大的盲目性，也沒有辦法評估降低雷擊跳閘技術(shù)改造完成后帶來的具體效果。為此，需要對電網(wǎng)進行有針對性的改造，通過檢測發(fā)生雷擊的具體桿塔來對降低雷擊跳閘改造前的工作進行規(guī)劃，即哪些桿塔容易遭受雷擊，進行有針對性的改造。
[0003]合格的接地應該將雷擊產(chǎn)生的大電流引入大地，將電網(wǎng)投入運行后，可以利用安裝在多個桿塔上的多個雷擊檢測終端對接地不合格產(chǎn)生時的無法及時引入大地的雷擊電流進行檢測，進而達到對雷擊次數(shù)進行記錄統(tǒng)計的目的，根據(jù)記錄到的雷擊次數(shù)，可以判定接地是否合格，進而決定是否需要對輸電線路進行改造，以及如何進行電網(wǎng)改造以降低雷擊跳閘率。
[0004]因為雷電發(fā)生的概率本來就小，統(tǒng)計時間一般長達一年或更多，因此檢測終端是需要持續(xù)長時間運行的?，F(xiàn)有的雷擊檢測終端都是通過蓄電池供電，蓄電池用完需要更換或者充電，由于桿塔數(shù)量很多、分布廣泛且多處于惡劣的區(qū)域環(huán)境中，山高路遠，因此后期對各個雷擊檢測終端的供電維護的任務重且繁瑣，不便于經(jīng)常性的實施后期供電維護、更新等操作。因此蓄電池的更換維護操作非常麻煩，蓄電池用完經(jīng)常不能及時充電或者更換。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述蓄電池后期維護任務重且繁瑣、蓄電池用完經(jīng)常不能及時充電或者更換的缺陷，提供一種能充分利用野外風能和太陽能進行電能補充的用于降低雷擊跳閘率的輸電線路改造的雷擊檢測系統(tǒng)。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種用于降低雷擊跳閘率的輸電線路改造的雷擊檢測系統(tǒng)，包括安裝在輸電線路的桿塔上的雷擊檢測終端和通過移動依次進入各個雷擊檢測終端的通訊范圍的移動數(shù)據(jù)處理終端，所述雷擊檢測終端包括太陽能電板、風力發(fā)電機、蓄電池、用于控制所述風力發(fā)電機以及太陽能電板給所述蓄電池充電的風光互補控制器、將蓄電池輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電的逆變器、用于感應雷擊并輸出雷擊電流信號的雷擊電流傳感器、用于將所述雷擊電流信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換的AD轉(zhuǎn)換器、用于根據(jù)轉(zhuǎn)換后的雷擊電流信號統(tǒng)計雷擊次數(shù)的控制模塊、用于接收所述移動數(shù)據(jù)處理終端發(fā)送的請求指令并在所述控制模塊的控制下將雷擊次數(shù)的數(shù)據(jù)通過無線方式發(fā)送給所述移動數(shù)據(jù)處理終端的第一通信模塊；
[0007]風力發(fā)電機、太陽能電板均與風光互補控制器連接，風光互補控制器、蓄電池、逆變器、控制模塊依次連接，所述雷擊電流傳感器連接至AD轉(zhuǎn)換器，AD轉(zhuǎn)換器和第一通信模塊分別連接至所述控制模塊，所述第一通信模塊與進入該第一通信模塊的通訊范圍內(nèi)的移動數(shù)據(jù)處理終端建立無線通訊連接。
[0008]本實用新型所述的用于降低雷擊跳閘率的輸電線路改造的雷擊檢測系統(tǒng)，其中，所述風光互補控制器包括:分別與風力發(fā)電機、太陽能電板以及蓄電池連接的三個電流電壓采樣電路；分別連接風力發(fā)電機與蓄電池、太陽能電板與蓄電池的兩個DC/DC變換器；以及分別與三個電流電壓采樣電路和兩個DC/DC變換器連接的單片機。
[0009]本實用新型所述的用于降低雷擊跳閘率的輸電線路改造的雷擊檢測系統(tǒng)，其中，所述單片機的型號為PIC16F877A。
[0010]本實用新型所述的用于降低雷擊跳閘率的輸電線路改造的雷擊檢測系統(tǒng)，其中，所述逆變器包括DSP控制器、DC/DC電路、逆變電路、交流電源；
[0011]DC/DC電路包括儲能電感、具有反并聯(lián)二極管的I個功率開關(guān)器件、續(xù)流二極管、濾波電容；逆變電路包括具有反并聯(lián)二極管的4個功率開關(guān)器件、濾波電感；
[0012]所有的功率開關(guān)器件的控制端分別連接至DSP控制器的對應引腳以接收PWM信號，蓄電池的正極通過一個所述功率開關(guān)器件連接至所述儲能電感一端和續(xù)流二極管的負極，濾波電容連接至所述儲能電感的另一端與續(xù)流二極管的正極之間，續(xù)流二極管的正極連接至經(jīng)蓄電池的負極，4個功率開關(guān)器件分別構(gòu)成橋式電路的兩個上臂和兩個下臂，所述上臂和所述下臂為一個橋臂，兩個橋臂均與濾波電容并聯(lián)，交流電源串聯(lián)所述濾波電感后連接至兩個上臂和下臂的兩個連接節(jié)點之間。
[0013]本實用新型所述的用于降低雷擊跳閘率的輸電線路改造的雷擊檢測系統(tǒng)，其中，所述移動數(shù)據(jù)處理終端包括:
[0014]第二通信模塊，與所述第一通信模塊建立無線通訊連接以交互指令和數(shù)據(jù)；
[0015]數(shù)據(jù)處理模塊，發(fā)送請求指令以指示所述控制模塊發(fā)送雷擊次數(shù)的數(shù)據(jù)，存儲接收的來自各個雷擊檢測終端的雷擊次數(shù)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述雷擊次數(shù)的數(shù)據(jù)判斷當前電網(wǎng)的接地改造是否合格。
[0016]本實用新型所述的用于降低雷擊跳閘率的輸電線路改造的雷擊檢測系統(tǒng)，其中，所述第一通信模塊與第二通信模塊均包括:LTE通信裝置、WIMAX通信裝置、TD-SCDMA通信裝置、WCDMA通信裝置、GPRS通信裝置、CDMA通信裝置、EDGE通信裝置、CDMA-2000通信裝置、GSM通信裝置、WIFI通信裝置、紅外通信裝置或藍牙通信裝置。
[0017]實施本實用新型的用于降低雷擊跳閘率的輸電線路改造的雷擊檢測系統(tǒng)，具有以下有益效果:本實用新型充分利用野外的自然環(huán)境條件，利用風能、太陽能給蓄電池進行電能補充，有效保證了用于降低雷擊跳閘率的輸電線路改造的雷擊檢測系統(tǒng)的供電運行。
【附圖說明】
[0018]下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0019]圖1是本實用新型用于降低雷擊跳閘率的輸電線路改造的雷擊檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是圖1中雷擊檢測終端的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是圖2中風光互補控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是圖2中逆變器的電路圖。
【具體實施方式】
[0023]為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0024]參考圖1，本實用新型的用于降低雷擊跳閘率的輸電線路改造的雷擊檢測系統(tǒng)包括安裝在輸電線路的桿塔上的雷擊檢測終端2和通過移動依次進入各個雷擊檢測終端2的通訊范圍的移動數(shù)據(jù)處理終端I。圖中虛線表示移動數(shù)據(jù)處理終端I的移動路徑，即各個雷擊檢測終端2的沿線分布線路。
[0025]當電網(wǎng)投入運行，如果雷擊統(tǒng)計時間足夠，可以通過移動移動數(shù)據(jù)處理終端I依次進入各個雷擊檢測終端2的通訊范圍，進而可以沿線收集各個雷擊檢測終端2記錄的雷擊次數(shù)的數(shù)據(jù)。移動數(shù)據(jù)處理終端I與各個雷擊檢測終端2的數(shù)據(jù)交互次數(shù)少，甚至是一次性的，所以這種移動獲取數(shù)據(jù)的方式，節(jié)省資源。
[0026]因為雷擊檢測終端2安裝在各個桿塔上，數(shù)量眾多，分布廣泛，且桿塔一般處于惡劣的自然環(huán)境中，所以為了保證蓄電池的供電充足，本實用新型充分利用野外的風能和太陽能以保證蓄電池的供電充足，具體的:
[0027]參考圖2，所述雷擊檢測終端2包括太陽能電板11、風力發(fā)電機12、蓄電池14、用于控制所述風力發(fā)電機12以及太陽能電板11給所述蓄電池14充電的風光互補控制器13、將蓄電池14輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電的逆變器20、用于感應雷擊并輸出雷擊電流信號的雷擊電流傳感器33、用于將所述雷擊電流信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換的AD轉(zhuǎn)換器32、用于根據(jù)轉(zhuǎn)換后的雷擊電流信號統(tǒng)計雷擊次數(shù)的控制模塊31、用于接收所述移動數(shù)據(jù)處理終端I發(fā)送的請求指令并在所述控制模塊31的控制下將雷擊次數(shù)的數(shù)據(jù)通過無線方式發(fā)送給所述移動數(shù)據(jù)處理終端I的第一通信模塊34 ;
[0028]風力發(fā)電機12、太陽能電板11均與風光互補控制器13連接，風光互補控制器13、蓄電池14、逆變器20、控制模塊31依次連接，所述雷擊電流傳感器33連接至AD轉(zhuǎn)換器32，AD轉(zhuǎn)換器32和第一通信模塊34分別連接至所述控制模塊31，所述第一通信模塊34與進入該第一通信模塊34的通訊范圍內(nèi)的移動數(shù)據(jù)處理終端I建立無線通訊連接。
[0029]其中，控制模塊31可以采用MCU或單片機等。雷擊電流傳感器33選取互感CT，其可以感應雷擊產(chǎn)生的雷擊電流信號，并將其送往AD轉(zhuǎn)換器32進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，AD轉(zhuǎn)換器32為AD轉(zhuǎn)換芯片，此為現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述?？刂颇K31判斷雷擊電流信號超過閾值，控制其內(nèi)部的計數(shù)器進行雷擊計數(shù)。
[0030]所述移動數(shù)據(jù)處理終端I包括:第二通信模塊和數(shù)據(jù)處理模塊；第二通信模塊與所述第一通信模塊34建立無線通訊連接以交互指令和數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)送請求指令以指示所述控制模塊31發(fā)送雷擊次數(shù)的數(shù)據(jù)，存儲接收的來自各個雷擊檢測終端2的雷擊次數(shù)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述雷擊次數(shù)的數(shù)據(jù)判斷當前電網(wǎng)的接地改造是否合格。
[0031]第一通信模塊34、第二通信模塊的實現(xiàn)不做限制，可以包括LTE通信裝置、WIMAX通信裝置、TD-SCDMA通信裝置、WCDMA通信裝置、GPRS通信裝置、CDMA通信裝置、EDGE通信裝置、CDMA-2000通信裝置、GSM通信裝置、WIFI通信裝置、紅外通信裝置或藍牙通信裝置。通過無線通信保證了數(shù)據(jù)處理的及時、準確性。
[0032]雷電產(chǎn)生時，如果電網(wǎng)的接地不合格，則雷擊時的大電流可以通過雷擊電流傳感器33進行檢測，控制模塊31記錄并統(tǒng)計雷擊次數(shù)。統(tǒng)計時間到達后，移動數(shù)據(jù)處理終端I通過移動依次進入雷擊檢測終端2的通訊范圍，進入