專利名稱：高壓輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置，尤其涉及智能電網(wǎng)環(huán)境下，對(duì)于高壓輸電線路相關(guān)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置。
背景技術(shù)：
中國(guó)智能電網(wǎng)是以國(guó)家電網(wǎng)公司提出的“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”為代表，“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”是以堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以通信信息平臺(tái)為支撐，以智能控制為手段，包含發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度六大環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級(jí)，實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合，是堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔能源、透明開放、友好互動(dòng)的現(xiàn)代電網(wǎng)。在中國(guó)這種將特高壓和智能化相結(jié)合的復(fù)雜大電網(wǎng)下，亟需對(duì)輸變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全運(yùn)行的可視、能控。 我國(guó)智能電網(wǎng)進(jìn)入全面建設(shè)時(shí)期，各項(xiàng)工作順利推進(jìn)，但是建設(shè)過程中也面臨著種種難題。在中國(guó)這種將特高壓和智能化相結(jié)合的復(fù)雜大電網(wǎng)下，亟需對(duì)電網(wǎng)輸電設(shè)備(電網(wǎng)輸電設(shè)備集中在輸電線路走廊，如鐵塔、線夾、絕緣瓷瓶等)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全運(yùn)行的可視、能控。輸電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)在智能電網(wǎng)架構(gòu)中，在底層監(jiān)測(cè)方面占據(jù)極其重要的地位，是中國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)。輸電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)是指在上述設(shè)備之上或附近安裝狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，通過自動(dòng)采集被監(jiān)測(cè)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息，并上傳至電網(wǎng)公司后臺(tái)分析系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)高級(jí)分析應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)重要輸變電設(shè)備狀態(tài)和關(guān)鍵運(yùn)行環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)警、分析、診斷、評(píng)估和預(yù)測(cè)等功能，為實(shí)現(xiàn)輸變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)管理、提高電網(wǎng)生產(chǎn)管理精益化水平提供支撐。輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置是指用于采集導(dǎo)線溫度的導(dǎo)線線溫監(jiān)測(cè)裝置、用于監(jiān)測(cè)輸電線路走廊的微型氣象站、用于監(jiān)測(cè)絕緣瓷瓶污穢程度的污穢監(jiān)測(cè)裝置、用于監(jiān)測(cè)重點(diǎn)線路段的視頻監(jiān)測(cè)裝置及同類設(shè)備。但監(jiān)測(cè)設(shè)備通常安裝在輸電線路走廊的野外鐵塔上，無法提供民用的市電或者電子產(chǎn)品常用的12伏直流供電。現(xiàn)有技術(shù)中多采用單獨(dú)的太陽(yáng)能結(jié)合蓄電池方式，但此方式在冬季遇到長(zhǎng)時(shí)間陽(yáng)光不充沛的情況下，會(huì)出現(xiàn)供電不足。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的供電難的問題，提供了一種高壓輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置，利用輸電線路走廊風(fēng)能和太陽(yáng)能的互補(bǔ)特性，同時(shí)將風(fēng)能和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為設(shè)備所需的電能，實(shí)現(xiàn)清潔的自然能源的利用。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為本實(shí)用新型揭示了一種高壓輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池板、蓄電池、充放電控制器，其中所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)、所述太陽(yáng)能電池板分別通過所述充放電控制器和所述蓄電池相連以對(duì)所述蓄電池充電，所述充放電控制器還連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備，所述蓄電池通過所述充放電控制器對(duì)所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行供電。根據(jù)本實(shí)用新型的高壓輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置的一實(shí)施例，所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備包括微型氣象站、桿塔傾斜監(jiān)測(cè)裝置。根據(jù)本實(shí)用新型的高壓輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置的一實(shí)施例，所述太陽(yáng)能電池板和所述蓄電池以多組并聯(lián)方式相連，每一個(gè)所述蓄電池對(duì)應(yīng)連接一個(gè)所述太陽(yáng)能電池板。根據(jù)本實(shí)用新型的高壓輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置的一實(shí)施例，所述風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置安裝在高壓輸電線路鐵塔上。根據(jù)本實(shí)用新型的高壓輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置的一實(shí)施例，所述太陽(yáng)能電池板和所述蓄電池為1-4組。本實(shí)用新型對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本實(shí)用新型的方案是將風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電同時(shí)設(shè)計(jì)在供電設(shè)備中，即采用風(fēng)能和太陽(yáng)能互補(bǔ)的技術(shù)，針對(duì)輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的供電電源的難題，找到了一個(gè)確實(shí)可行且穩(wěn)妥的解決方案。

圖I示出了本實(shí)用新型的高壓輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。圖I示出了本實(shí)用新型的高壓輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參見圖I，本實(shí)施例的高壓輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置包括如下的設(shè)備風(fēng)力發(fā)電機(jī)10、太陽(yáng)能電池板11、蓄電池12、充放電控制器13。風(fēng)力發(fā)電機(jī)10、太陽(yáng)能電池板11分別通過充放電控制器13和蓄電池12相連，風(fēng)力發(fā)電機(jī)10將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，通過充放電控制器13對(duì)蓄電池12充電，太陽(yáng)能電池板11將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，通過充放電控制器13對(duì)蓄電池12充電。太陽(yáng)能電池板11和蓄電池12是以多組并聯(lián)方式連接到充放電控制器13的，每一個(gè)蓄電池12對(duì)應(yīng)連接一個(gè)太陽(yáng)能電池板11，其組數(shù)例如是1-4組。充放電控制器13還連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備14，蓄電池12通過充放電控制器13對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備14進(jìn)行供電。充放電控制器13實(shí)現(xiàn)智能充、放電控制，對(duì)蓄電池12進(jìn)行過充或過防保護(hù)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備14包括微型氣象站、桿塔傾斜監(jiān)測(cè)裝置等。風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置通常是安裝在高壓輸電線路鐵塔上，輸電線路鐵塔由L型角鐵組裝而成，是風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置的載體。風(fēng)能和太陽(yáng)能特性風(fēng)能和太陽(yáng)能是最常有的自然能源，取之不盡，用之不竭。晴天陽(yáng)光充足，而陰雨天又常拌有大風(fēng)，夏天陽(yáng)光照射強(qiáng)度高，而冬天風(fēng)又大。 本實(shí)用新型充放電控制器特性采用小型風(fēng)機(jī)和太陽(yáng)能電池板接插在風(fēng)光互補(bǔ)的充放電控制器上，通過控制器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，蓄電池同時(shí)通過控制器對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行供電。裝置的供電特點(diǎn)如下工作模式24小時(shí)，全天候自控式工作，工作穩(wěn)定；[0023]負(fù)載開路及短路保護(hù)，并具有自動(dòng)恢復(fù)功能；智能充、放電控制，可相對(duì)延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命；采用專用芯片對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行恒功率、啟動(dòng)控制，具有過流、過電壓保護(hù)，監(jiān)測(cè)設(shè)備開路、短路保護(hù)；采用工業(yè)級(jí)芯片低功耗設(shè)計(jì)，可在高溫、寒冷、潮濕的環(huán)境下可靠工作；使用、維護(hù)簡(jiǎn)單方便，全自動(dòng)控制。本實(shí)施例中風(fēng)機(jī)、太陽(yáng)能板、蓄電池、充放電控制器配比原則要保障供電電源的長(zhǎng)期供電穩(wěn)定，還需在風(fēng)機(jī)功率、太陽(yáng)能電池板功率、蓄電池與監(jiān)測(cè)設(shè)備功耗上，遵循如下的配比原則太陽(yáng)能、風(fēng)機(jī)直流發(fā)電系統(tǒng)是由太陽(yáng)電池板、充電控制器和蓄電池共同組成。為了使太陽(yáng)能、風(fēng)機(jī)發(fā)電系統(tǒng)能為負(fù)載提供足夠的電源，就要根據(jù)監(jiān)測(cè)設(shè)備與通訊設(shè)備的功率，合理選擇各部件。首先根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的功耗總和，選配容量合適的電池，再根據(jù)電池選配合適功率的太陽(yáng)能板和風(fēng)機(jī)。電源配比原則為在極端氣候條件下，連續(xù)一周無陽(yáng)光，風(fēng)力很小的情況較少出現(xiàn)，連續(xù)半個(gè)月出現(xiàn)這個(gè)極端氣候條件概率更是非常小。那么考慮連續(xù)7個(gè)極端氣候條件工作日后電池放電深度不超過50 %，極端氣候條件下保證裝置能工作15天(電池放電深度不超過95% )。假設(shè)某一測(cè)點(diǎn)所有設(shè)備功耗總和為3W，其電池容量、太陽(yáng)能板功率、風(fēng)機(jī)功率的配比關(guān)系應(yīng)如下以上全部設(shè)備在連續(xù)15個(gè)極端氣候條件工作日的總用電為3WX 15天X 24小時(shí)=1080ffh選用放電電壓為12V膠體電池時(shí)，電池容量為1080Wh/12V = 90Ah以上電池考慮在4個(gè)大晴天的日照下，利用太陽(yáng)能充滿，那么太陽(yáng)板功率計(jì)算如下太陽(yáng)能板功率=(90AhX12V)/(4天X6小時(shí))=45W(公式中考慮大晴天下每天充電6小時(shí)，90AhX12V為蓄電池總電量)又因各廠家計(jì)算太陽(yáng)能板功率指的是額定光輻射垂直照射在太陽(yáng)板上的功率，而大部分地區(qū)大晴天下最大日照基本在在800 900W/m2，而且對(duì)太陽(yáng)能板不一定是垂直照射，因此需對(duì)以上計(jì)算功率再乘以系數(shù)2. 5，即大約120W的太陽(yáng)能電池板?？紤]有風(fēng)時(shí)，利用風(fēng)機(jī)4天能充滿蓄電池，風(fēng)機(jī)功率計(jì)算如下風(fēng)機(jī)功率=(90AhX12V)/(4天 X9 小時(shí))=30W(公式中考慮常規(guī)情況下，有風(fēng)時(shí)平均風(fēng)速大于風(fēng)機(jī)切入風(fēng)速的時(shí)間每天約9小時(shí))因此，針對(duì)設(shè)備功耗總和為3W的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，應(yīng)選配120Ah容量電池，30W風(fēng)機(jī)一臺(tái)，150W功率的太陽(yáng)能板?？偨Y(jié)，電網(wǎng)高壓輸電線路輸電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)風(fēng)光互補(bǔ)技術(shù)中，蓄電池、太陽(yáng)能電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)，及光伏控制器配比關(guān)系公式如下蓄電池容量(12V供電)=設(shè)備功率X 15天X24小時(shí)/12伏太陽(yáng)能板電池功率=設(shè)備功率X 15天X24小時(shí)X2. 5/(4天X6小時(shí))[0046]風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率=設(shè)備功率X 15天X24小時(shí)/(4天X9小時(shí))控制器最大充電電流=(太陽(yáng)能板電池功率+風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率)/12伏控制器最大負(fù)載電流=設(shè)備總功率/12伏上述實(shí)施例是提供給本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員來實(shí)現(xiàn)和使用本實(shí)用新型的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可在不脫離本實(shí)用新型的發(fā)明思想的情況下，對(duì)上述實(shí)施例做出種種修改或變化，因而本實(shí)用新型的發(fā)明范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書所提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求1.一種高壓輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置，其特征在于，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池板、蓄電池、充放電控制器，其中所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)、所述太陽(yáng)能電池板分別通過所述充放電控制器和所述蓄電池相連以對(duì)所述蓄電池充電，所述充放電控制器還連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備，所述蓄電池通過所述充放電控制器對(duì)所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置，其特征在于，所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備包括微型氣象站、桿塔傾斜監(jiān)測(cè)裝置，該類裝置對(duì)電網(wǎng)一次設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置，其特征在于，所述太陽(yáng)能電池板和所述蓄電池以多組并聯(lián)方式相連，每一個(gè)所述蓄電池對(duì)應(yīng)連接一個(gè)所述太陽(yáng)能電池板。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置，其特征在于，所述風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置安裝在高壓輸電線路鐵塔上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置，其特征在于，所述太陽(yáng)能電池板和所述蓄電池為1-4組。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高壓輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備的風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置，利用輸電線路走廊風(fēng)能和太陽(yáng)能的互補(bǔ)特性，同時(shí)將風(fēng)能和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為設(shè)備所需的電能，實(shí)現(xiàn)清潔的自然能源的利用。其技術(shù)方案為風(fēng)光互補(bǔ)式供電裝置包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池板、蓄電池、充放電控制器，其中風(fēng)電發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池板分別通過充放電控制器和蓄電池相連以對(duì)蓄電池充電，充放電控制器還連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備，蓄電池通過充放電控制器對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行供電。
文檔編號(hào)H02J7/14GK202651817SQ20122019308
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者周瑜, 何艷嬌, 張仲秋, 路自強(qiáng), 楊小庫(kù), 孟可風(fēng), 張海寧, 王鵬飛, 鄭勇, 吳克勝, 劉 文, 林正華, 鞏瑞鵬, 王瑞明 申請(qǐng)人:青海電力科學(xué)試驗(yàn)研究院, 上海涌能能源科技發(fā)展有限公司