[发明专利]输电线路动态增容在线监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压输电电力监测装置，特别是一种输电线路动态增容的在线监测装置。

背景技术

近年来，我国国民经济快速增长带动用电负荷急剧增加。不少经济发达的省市和地区，尤其是华东地区，由于用电负荷增长超出电力建设发展速度，已经出现架空输电线路输电能力严重不足问题，电力公司的经济效益和企业形象受到损失。为解决日益严峻的供电问题，提高电网的供电能力和经济效益，迫切需要增加输电线路的输送容量。早期的输电线路增容一般通过建设新的输电线路或对原有线路进行改建实现，投资巨大，建设周期长，运行维护成本高。此外，高压输电线路对居民区环境因素和人畜的影响较大，在用地紧张地区不易开辟新的线路走廊。因此需找寻一种能够不改变线路结构和安全运行标准的架空线路载流容量提高方法。

动态增容技术是一种提高现有输电线路容量的有效方法，相比于传统方法，该方法利用动态增容在线监测系统实时监测线路物理特性和环境参数，通过优化计算、预测和实时跟踪，在现行线路结构和线路运行安全标准不变的前提下，充分挖掘线路的输送潜力，以导线的实际运行状况为依据适时提高输送容量，确保输电线路安全运行，规避增容带来的风险，对满足社会经济快速增长有着积极的作用。专利号为“200920086765.6”的中国实用新型专利“输电线路覆冰预警及动态增容系统的在线监测装置”，公开了一种输电线路动态增容在线监测装置，装置采用高压取电模块和锂电池供电。其缺陷在于取电模块没有泄放保护、一旦高压线路过负荷运行，取电模块易被烧毁。且所用锂电池不可过充、过电、不可耐高温、严寒，使用寿命较短。本发明采用低功耗器件设计动态增容装置，无需锂电池储能，利用带有智能保护的CT电源供电，提高装置运行的安全性和可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设置更为合理、能够对高压运行线路进行在线监测、存储、查询、并最大限度发挥输电线路的负载能力，增加现有输电线路的输送容量的输电线路动态增容在线监测装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明是一种输电线路动态增容在线监测装置，其特点是：它由安装在输电线路上的监测子站、安装在杆塔上的监测主站以及安装在监控中心的监控上位机构成；

所述的监测子站包括STM32单片机、智能保护CT电源、导线温度传感器、RF射频模块和电流互感器；所述智能保护CT电源与STM32单片机的电源管脚相连；所述导线温度传感器、电流互感器与所述STM32单片机的AD管脚相连接；RF射频模块SI4432与所述STM32单片机的SPI管脚连接； 

所述智能保护CT电源包括取电模块、电能调理模块、智能保护模块；

所述取电模块含一次母线、电流互感器磁芯、二次线圈、取样电阻、单刀双掷继电器；一次母线穿过所述电流互感器磁芯；二次线圈绕在电流互感器磁芯上，并与取样电阻并联，再与单刀双掷继电器串联；

所述电能调理模块含整流电路、尖端泄放电路、纹波滤除电容、稳压电路，各电路之间依次串联连接；所述的尖端泄放电路包括稳压管，稳压管与稳压管限流电阻串联后与整流桥的直流输出并联，其中间并联另一个限流电阻，该限流电阻与功率管门极相连，以控制功率管导通或关断的电压；

所述智能保护电路包括STM8单片机、RF射频模块和超级电容；RF射频模块与所述STM8单片机的UART管脚连接；超级电容并联在所述STM8单片机的供电端；

所述的监测主站包括STM32单片机、光伏电源、GPRS模块、RF射频模块SI4432、环境温湿度传感器、风速风向传感器和日照辐射传感器；

GPRS模块与所述的STM32单片机的UART管脚连接；RF射频模块SI4432、环境温湿度传感器与STM32单片机的SPI管脚相连接；风速风向传感器、日照辐射传感器与STM32单片机的AD管脚相连接；所述光伏电源与所述STM32单片机电源管脚相连。

本发明技术方案中，各元器件、模块及控制系统如无特别说明，均可以使用现有技术中公开的可适用于本发明的元器件、模块及控制系统。