[发明专利]基于电抗器热-磁取能的电力传感器能源存储与供给系统

说明书

本发明公开了一种基于电抗器热‑磁取能的电力传感器能源存储与供给系统，涉及电能存储技术领域，包括电力电抗器数据库系统、能量采集系统、能量存储与控制系统和电抗器状态检测系统，所述电力电抗器数据库系统用于存储电抗器型号与结构信息、电抗器温度场分布信息、电抗器磁场分布信息和取能模块布置方法信息；所述能量采集系统位于电力电抗器的空心圆柱空间内，其用于基于温差取能或非侵入式电磁取能方式进行能量采集，并将采集的能量转化为电能。本发明通过对电力系统中电力电抗器运行时产生的磁场能和耗散热能的提取与利用，降低了电力传输过程中的能量损耗。

技术领域

本发明涉及电能存储技术领域，具体涉及一种基于电抗器热-磁取能的电力传感器能源存储与供给系统。

背景技术

随着能源电力系统和互联网技术的紧密融合，构建以电为中心的全新能源供应格局，建设智慧、清洁、低碳的能源互联网逐渐成为全球共识和目标方向。为实现能源互联网，除了构建灵活、稳定、安全的基础网络，还需要实现各种参量的实时测量反馈与动态调整。智能传感器作为与外界环境交互的重要手段和感知信息的主要来源，已经在电源侧面向风电、光伏等新能源发电生产中有了广泛的应用。而在电网侧更是实现了电力传感器在输电、变电及配电等环节的规模化应用。

传感器的稳定可靠运行，需持续的供电保障。变电站内存在低压电源，可提供有线供电，对于在线监测可通过一次性固定布置电缆实现电力供应，但对于故障检测应用，因为其具有移动部署的特性，若通过有线部署则需频繁更换布线，工作量大，所以目前在故障检测中，通常采用蓄电池供电方式。而在输配电线路状态监测中，电力线路中虽然存在高压电能，但是受电位差影响，难以为低压侧传感器直接供电。

目前，电力传感器领域所应用的能量收集技术主要包括太阳能取能、侵入式磁场取能和电场取能3种方式。太阳能供电系统受自然条件和蓄电池寿命限制，且由于太阳能电池板主要应用于室外场景，易在表面积累灰尘，影响能量收集效果。侵入式磁场取能可操作性差，后期维护成本较高。电场取能的空间电容尺寸较大，安装固定较为困难，且易对电力设施的绝缘距离产生影响。导致电力传感器的供能存在困难。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于电抗器热-磁取能的电力传感器能源存储与供给系统，通过对电力系统中电力电抗器运行时产生的磁场能和耗散热能的提取与利用，降低了电力传输过程中的能量损耗。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是，包括：

电力电抗器数据库系统，所述电力电抗器数据库系统用于存储电抗器型号与结构信息、电抗器温度场分布信息、电抗器磁场分布信息和取能模块布置方法信息；

能量采集系统，所述能量采集系统位于电力电抗器的空心圆柱空间内，其用于基于温差取能或非侵入式电磁取能方式进行能量采集，并将采集的能量转化为电能；

能量存储与控制系统，所述能量存储与控制系统位于电力电抗器的空心圆柱空间内，其用于对所述能量采集系统采集并转化得到的电能进行存储，以及将电能传输至电力电抗器的状态检测系统和电力电抗器邻近区域的电力传感器；

电抗器状态检测系统，所述电抗器状态检测系统用于对电力电抗器、能量存储与控制系统进行实时检测，并提供各检测状态量的可视化数据。

在上述技术方案的基础上，

所述电抗器型号与结构信息包括电抗器运行电压等级、电抗器筒壁高度和电抗器桶壁直径；

所述电抗器的种类包括串联电抗器、滤波电抗器、并联电抗器和限流电抗器。

在上述技术方案的基础上，

基于电抗器型号与结构信息、电抗器额定工作状态得到电抗器运行状态下的电抗器温度场分布信息和电抗器磁场分布信息；