[实用新型]支持太阳能取电的配电线路在线监测采集终端

说明书

技术领域

本实用新型实施例主要涉及配网配电技术，尤其涉及一种支持太阳能取电的配电线路在线监测采集终端。

背景技术

配电线路传输距离远、支线多，多呈网状结构，其故障查找非常困难。配电线路在线监测采集终端与智能线路故障指示器相配合，可实时监测线路的正常运行情况和故障发生过程，检测并指示短路和接地故障。这将为配电线路对运行维护人员实时了解线路的运行状况，故障发生后的定位、维修等带来极大的便利。

由于架空线型的配电线路多位于野外，配电线路在线监测终端的供电将遇到极大的困难。目前通常的做法是将光伏电池与备用电源并联使用。由光伏电池为备用电池充电，光伏电池与备用电池并联后卫配电线路在线监测终端供电。由于需考虑多日的阴雨天气，备用电池需支持配电线路在线监测终端10日以上的运行。

由于光伏电池的功率受天气影响很大，其输出极不稳定，从而无法有效控制对备用电池的充电电流。由于户外夏季现场的高温，而锂电池在高温环境下的运行具有一定的安全性隐患，在某些恶劣情况下，锂电池会出现高温鼓肚甚至爆裂等情况。因此备用电池多采用铅酸电池与镍氢电池，而这两种备用电池的记忆效应均比较严重。无规律的充电电流将大大影响这两种电池的使用寿命。此外，在备用电池的电放完之后，在短时间内只能依靠光伏电池的输出为配电线路在线监测采集终端供能，而由于光伏电池的供电不稳定，也就无法使得配电线路在线监测采集终端稳定工作。

实用新型内容

本实用新型解决前述技术缺陷，提供一种支持太阳能取电的配电线路在线监测采集终端，用于与线路故障指示器配合以监测配电线路的运行情况，包括用于监测运行情况的信号处理部分，其改进在于增设与所述信号处理部分电连接的光伏自取电部分，用于将太阳能转换为电能并输出工作电压，包括：光伏电池板，将太阳能转换为电能并进行储能；充电电路，连接所述光伏电池板，将电能转换为所述工作电压；以及连接于所述光伏电池板与充电电路之间的开关电路，用于控制光伏电池板与所述充电电路之间的直接接通，或者控制所述充电电路内各个电路的直接接通。

在一个实施例中，所述充电电路包括：备用电池，在配电线路负载长时间输出功率不足的情况下提供稳定的工作电压；超级电容，用于在短时间内对来自光伏电池板的能量进行缓存，以稳定光伏电池板的输出电压和功率，并且稳定所述备用电池的充电电流以及所述配电线路在线监测采集终端的工作电压；以及充电管理电路，连接所述备用电池和超级电容之间以按照备用电池的类型而选择相应的充电逻辑以延长所述备用电池的使用周期。

超级电容是一种介于传统电容器与电池之间的、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原电容电荷储存电能。但在其储能的过程中并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的。因此超级电容具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等明显的优势。

本实施例将光伏电池、超级电容、备用电池并联使用，超级电容作为一个缓冲池，在光伏电池板受天气影响而输出功率变化的情况下，超级电容在短时间内承担起为备用电池充电的任务，这在一定程度上稳定了备用电池的充电电流，从而不会间断整个充电流程，提高了备用电池的充电效率，也大大提升了备用电池的使用寿命。

超级电容与光伏电池的并联使用能在一定程度上稳定光伏电池的功率输出，在备用电池放完电后也能在一定程度上改善配电线路在线监测采集终端的供电电源，提高配电线路在线监测采集终端的运行稳定性

在一个实施例中，所述充电逻辑为在一个预设周期内检测所述备用电池的使用情况和电流负荷，从而稳定其输出电流。

在一个实施例中，所述开关电路包括连接于光伏电池板与备用电池之间的并联开关二极管D2,D3，防止所述备用电池向超级电容充电，或防止光伏电池板直接向备用电池充电。在另一个实施例中，所述开关电路包括连接于所述光伏电池板与备用电池之间的开关二极管D1，防止备用电池的电能回流至所述光伏电池板。

在一个实施例中，所述备用电池选用镍氢电池或铅酸电池。

在另一个实施例中，一种支持太阳能取电的配电线路在线监测采集终端，用于与线路故障指示器配合以监测三相配电线路的运行情况，其改进设计在于包括：连接配电线路的电源，它具有高压线路自取电部分，用于从配电线路上获取工作电压，包括：光伏电池板，将配电线路上的能量转换至线路二次侧以进行隔离供电；充电电路，将此能量加以存储并转换为所述工作电压；以及连接于所述光伏电池板与充电电路之间的开关电路，用于控制光伏电池板向所述充电电路直接充电；以及通信端，用于通过无线方式分别与所述线路故障指示器和远端主站系统进行通信连接。