一种输电线路杆塔的塔上在线监测设备供电装置的制作方法

1.本发明属于电网输电线路技术领域，具体涉及一种输电线路杆塔的塔上在线监测设备供电装置。


背景技术：

2.输电线路在线监测装置能够真实快速的反应送电过程中输电线路各部分以及环境的实际状况，便于运行维修人员根据线路实时运行状态(输电线路的远程视频、微气象、杆塔倾斜、线路覆冰、地质等)对线路各部分进行有针对性的检修，进而有效地提高线路维护效率和故障抢修效率以及线路可用率。实际生产经验表明，只有根据电网设备实际运行状态进行在线监测才能从根本上提高电网设备运行的效率，提升设备监测的质量，降低设备维护的成本，有助于实现资源利用最大化，符合当下可持续发展的发展思想。因此，在线监测设备的正常运行是电网安全稳定运行的重要保障之一；塔上通信设备可以为各种线路在线监测设备提供信息传送通道，也可以有效增加电力通信距离，减少地面中继站，节省建设投资并能提高电力通信电路的可靠性。
3.目前，在线监测设备广泛采用的供电系统是在塔上安装太阳能和镍镉蓄电池组供电。由于镍镉蓄电池工作温度为-30℃-50℃，寿命只有循环充放电500次，这种电源方案在高寒地区蓄电池电量受温度影响较大，在环境温度低于-30℃时将失去工作能力，供电可靠性不高，另外电源系统也没有远程监控功能，不能实时了解电源工作状态和实现故障定位，对在线监测设备以及通信设备等的可靠稳定运行造成较大安全隐患。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种输电线路杆塔的塔上在线监测设备供电装置，降低在线监测的运行维护成本，提高输电线路铁塔上监测设备和通信设备供电的安全可靠性。
5.为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：
6.一种输电线路杆塔的塔上在线监测设备供电装置，包括安装在输电线路杆塔上的发电模块与电源管理模块，所述电源管理模块具有输入电源接口、通信接口、电池接口以及若干个馈电回路；所述发电模块通过输入电源接口连接电源管理模块，电源管理模块通过电池接口连接电池组模块，电源管理模块通过通信接口连接通信设备，与输电线路杆塔外部的主站系统进行远程通信，电源管理模块通过若干个馈电回路给输电线路铁塔上的不同用电设备供电。
7.作为本发明供电装置的一种优选方案，所述电池组模块通过电源管理模块存储发电模块产生的电能，并在发电模块发电量不足或停止发电时对馈电回路连接的不同用电设备进行供电。
8.作为本发明供电装置的一种优选方案，所述电池组模块采用钛酸锂电池组模块，能够在-50℃～60℃的高寒环境条件正常工作。
9.作为本发明供电装置的一种优选方案，所述发电模块为太阳能光伏板以及风力发电机中的任意一种或是两者的组合。
10.作为本发明供电装置的一种优选方案，所述发电模块通过导线与电源管理模块的输入电源接口连接。
11.作为本发明供电装置的一种优选方案，所述的通信设备同时与电源管理模块的通信接口以及馈电回路连接。
12.作为本发明供电装置的一种优选方案，所述电源管理模块的通信接口设置数量为一个或多个。
13.作为本发明供电装置的一种优选方案，所述电源管理模块的馈电回路输出电压为7v～54v。
14.作为本发明供电装置的一种优选方案，所述输电线路杆塔为高压、超高压或特高压输电线路铁塔。
15.相较于现有技术，本发明至少具有如下的有益效果：
16.在输电线路杆塔上设置发电模块与电源管理模块，发电模块用于提供电源管理模块以及其它不同用电设备所需电量，电源管理模块再通过电池接口连接电池组模块，电池组模块可以对发电模块产生的电量进行存储，并在需要之时进行释放，保障用电设备正常供电。电源管理模块还通过通信接口连接通信设备，通信设备与输电线路杆塔外部的主站系统进行远程通信，便于主站系统实现对发电模块、电源管理模块、电池组模块以及馈电回路进行遥控、遥信、遥测、管理等，最后电源管理模块通过若干个馈电回路给输电线路铁塔上的不同用电设备供电。本发明能够为在-50℃～-30℃的高寒环境下输电线路杆塔上在线监测设备或塔上通信设备提供安全可靠的供电电源，有效地提升输电线路在线监测设备和塔上通信设备等在高寒环境下的供电安全可靠性，从而提升高寒环境下电网运行的安全稳定性，及早发现输电线路事故隐患，在发生事故时能及时准确报告事故点和事故性质，缩短抢修时间，提高线路运行的经济性。
17.进一步的，本发明的电池组模块采用钛酸锂电池组模块，能够在-50℃～60℃的高寒环境条件正常工作，输电线路杆塔为高压、超高压或特高压输电线路铁塔，发电模块为太阳能光伏板以及风力发电机中的任意一种或是两者的组合，为青藏高原、西北北部山区、东北等高寒环境下的高压、超高压和特高压输电线路在线监测设备或塔上通信设备提供安全可靠的供电电源，有效地提升高寒环境下电网运行的安全稳定性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明的实施案例，下面将对实施案例或现有技术描述中所需要实用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施案例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图进行适当的修改来获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例输电线路杆塔的塔上在线监测设备供电装置结构示意图；
20.图2为本发明实施例采用两个发电模块供电的供电装置结构示意图；
21.图3为本发明实施例的供电装置典型应用示意图；
22.图4为本发明实施例的供电装置在输电线路杆塔上安装位置示意图；
23.附图中：1-发电模块，2-电源管理模块，3-电池组模块，4-馈电回路，5-通信接口，6-输入电源接口。
具体实施方式
24.为使本发明实施案例的目的、技术方案和优点能够更加清晰易懂，下面结合附图，对本发明的技术方案进一步清晰、完整地描述。
25.参见图1，本发明实施例提出一种输电线路杆塔的塔上在线监测设备供电装置，包括安装在输电线路杆塔上的发电模块1与电源管理模块2，如图4所示，输电线路杆塔可以是高压、超高压或特高压输电线路铁塔。发电模块1为太阳能光伏板以及风力发电机中的任意一种或两者的组合，如图2所示。电源管理模块2具有输入电源接口6、通信接口5、电池接口以及若干个馈电回路4。发电模块1通过导线与电源管理模块2的输入电源接口6连接。电源管理模块2通过电池接口连接电池组模块3，电池组模块3采用钛酸锂电池组模块，能够在-50℃～60℃的高寒环境条件正常工作。电源管理模块2通过通信接口5连接通信设备，与输电线路杆塔外部的主站系统进行远程通信，电源管理模块2的通信接口5设置数量为一个或多个。电源管理模块2通过若干个馈电回路4给输电线路铁塔上的不同用电设备供电，包括图像监测设备以及覆冰监测设备等，通信设备同时与电源管理模块2的通信接口5以及馈电回路4连接，电源管理模块2的馈电回路4输出电压为7v～54v，如图3所示。
26.本发明电池组模块3通过电源管理模块2存储发电模块1产生的电能，并在发电模块1发电量不足或停止发电时对馈电回路4连接的不同用电设备进行供电。
27.在一种可能的实施方式中，电源管理模块2具有对发电模块1、电池组模块3以及馈电回路4的管理功能；电源管理模块2还具有一个或多个通信接口，可以连接主站实现对发电模块1、电源管理模块2、电池组模块3以及馈电回路4的遥控、遥信、遥测、管理等功能。
28.在一种可能的实施方式中，电池组模块3由低温性能好(在-50℃时仍能有良好的充放电能力)的一个或多个钛酸锂电池模组或多个钛酸锂单体电池构成，在电源管理模块2的管理下，可以接受发电模块1发出的电能实现电能存储，在发电模块1的发电量不足或停止发电时对馈电回路4的用电设备供电，保持为安装在高压、超高压或特高压的输电线路铁塔上的各用电种设备正常持续供电。
29.本发明也可以接入两个发电模块1，如图2所示，这两个发电模块1可以是2套太阳能光伏板，也可以是1套太阳能光伏板与1套风力发电机组成的风光互补发电系统。
30.如图3所示，在本发明实施例输电线路杆塔的塔上在线监测设备供电装置的典型应用中，由发电模块1、电源管理模块2以及电池组模块3组成的输电线路杆塔上供电系统，安装在需要供电电源的高压、超高压、特高压输电线路铁塔上，发电模块1的太阳能光伏板、风力发电机或者是太阳能光伏板与者风力发电机的组合发出来的电经电源管理模块2送给接在电源管理模块2的馈电回路4上的负载设备，同时将剩余部分电能送给电池组模块3进行存储；在发电模块1发电量不足或者没有发电时，电源管理模块2协调电池组模块3放出电能供给接在馈电回路4上的负载设备，保证馈电回路4上的负载设备正常工作用电；电源管理模块2内的监控单元对本供电系统进行实时监控并通过通信接口5与远方主站进行通信，实现远程遥控、遥信、遥测的三遥功能，进行故障预警和故障定位。
31.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术
人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。