[实用新型]一种输电线路新型电源储能装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及电子设备领域，尤其涉及一种用于输电线路行波故障定位系统，主要是用于解决在输电线路故障时刻输电线路行波故障定位系统监测终端的电源供给问题。

背景技术

高压输电线路故障对整个电力系统的安全运行构成较大威胁，准确的故障定位技术对于电力系统的安全稳定运行和经济效益有着十分重要的意义。行波原理的故障定位技术定位精度高，具有不受过渡电阻、线路结构不对称、线路走廊地形变化、电压和电流互器的变换误差等因素影响的特点。对于输电线路行波故障定位系统而言，在线路因故障停电时刻，稳定的电源供给是智能电网对其最基本要求。

对于输电线路行波故障定位系统供电电源的方式，目前常用的有利用太阳能、激光供能、感应取电等，其中最有发展前景的供电方式是直接从输电线路上感应取电的方式。由于输电线路行波故障时往往导致线路跳闸和线路停电的现象，因此为了能够保证在停电情况下，系统必须可靠工作一段短暂的时间用于记录故障信息，较普遍的方法是供电电源均带有储能蓄电池，其设计的思路是感应取能线圈将馈线上能量采集后存储于蓄电池，储能蓄电池储存的能量经过电压变换电路，转换成自动化终端设备所需的电压等级，为自动化终端提供能量。当感应取能线圈因线路停电失去供能能力时，由蓄电池储存的能量用于负载能量供给，该方法可以为设备提供较大的瞬时电能，其中蓄电池在装置中主要起稳压和储能的作用。该方法有效的保证了在高压输电线路故障时行波故障定为监测终端设备仍能正常运行，为输电线路的故障定位提供了电源保证。

目前蓄电池储能电源多是采用变压器从高压输电线路上取电为蓄电池充电，存在充放电管理复杂，功耗大的问题，且无法克服变压器成本高，体积大，电磁干扰强且安全性不高的问题。另外，蓄电池本身作为储能元件存在寿命短、充放电次数有限、热效应差等缺点，因此，目前用蓄电池做为感应取能电源中间储能元件的装置存在寿命短、可靠性差、体积重等的缺点。

发明内容

针对目前以蓄电池作为中间储能元件的电源存在寿命短、电池充放电管理复杂、体积重的缺点，提出一种输电线路新型电源储能装置。

一种输电线路新型电源储能装置，包括：高性能锂电池、DC-DC变换器、超级储能电容、切换控制电路。高性能锂电池、DC-DC变换器、超级储能电容作为三种不同的供能方式由切换控制电路控制为监测终端供电；高性能锂电池和超级电容为故障时刻储能元件，分别与DC-DC变换器连接；切换控制电路与高性能锂电池、DC-DC变换器和超级电容连接。

在其中一个实施例中，电源储能装置安装于输电线路导线上。

在其中一个实施例中，切换控制电路由P-MOSFET、低损耗电源控制器LTC4412和上拉电阻构成。其中，P-MOSFET的漏极和低损耗电源控制器LTC4412的电压输入端作为电源输入端，P-MOSFET的栅极和低损耗电源控制器LTC4412的门极相连，低损耗电源控制器LTC4412的接地端和控制端接接地端，P-MOSFET的远极和低损耗电源控制器LTC4412的电源监测管脚接电源输出，低损耗电源控制器LTC4412的状态指示脚接上拉电阻后接电源输出。

在其中一个实施例中，切换控制电路与行波监测装置相连，为其供电。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

电源储能装置安装于输电线路导线上，当输电线路负荷正常运行时，DC-DC变换器为行波监测终端供电，同时为超级储能电容及高性能锂电池充电，高性能锂电池和超级电容为故障时刻储能元件。一旦故障时刻来临且导致线路停电，经切换控制电路使电源切换至超级储能电容，由其为行波监测终端供电；当超级储能电容能量消耗殆尽时，切换控制电路使电源切换至由高性能锂电池为行波监测终端供电。当输电线路负荷恢复正常运行时，切换控制电路使电源切换至DC-DC变换器为行波监测终端供电，同时为超级储能电容及高性能锂电池充电，该过程循环往复。该功能的实现主要由切换控制电路完成：当电源输入端代表超级储能电容时，电源输出为DC-DC变换器电压输出，当电源输出电压高于电源输入端V1约20mv以上时，则P-MOSFET关断，行波监测终端由DC-DC变换器供电，当线路因故障停电时，DC-DC变换器输出电压为零，则P-MOSFET导通，行波监测终端由超级储能电容供电。当DC-DC变换器输出为零时，此时电源输入端V1代表高性能锂电池，电源输出为超级储能电容电压。同样地，如果超级储能电容电压高于高性能锂电池约20mV以上，P-MOSFET关断则由超级储能电容对行波监测终端供电，反之P-MOSFET则由高性能锂电池对行波监测终端供电。