[发明专利]一种用于高压输电线路在线监测设备的供电系统

说明书

本发明公开一种用于高压输电线路在线监测设备的供电系统，涉及高压输电线路在线监测技术领域，包括高压线路取能模块和无线传能模块，所述高压线路取能模块由两条取能支路组成，本发明采用双CT取能器，结合DC/DC转换电路得到的功率大小判断高压输电线路中的电流大小，计算并改变占空比，并影响取能支路等效阻抗以实现两个CT取能器的切换效果，无附加电路的引入，在提高CT取能器取能效果的基础上又保证了不增加高压线路取能模块的体积；高压线路取能模块取到电能后利用无线电能传输技术将电能传输至负载端，使得高压侧取电和低压侧用电模块相互分开，不影响绝缘子串性能，同时也避免了单独为低压侧设备铺设低压输电线路造成的成本过高问题。

技术领域

本发明涉及高压输电线路在线监测技术领域，具体的是一种用于高压输电线路在线监测设备的供电系统。

背景技术

高压输电线路是一个组成复杂的电力网络，确保电力系统安全稳定的运行一直是研究人员面临的巨大挑战任务，通过搭建智能运检系统，在电力杆塔上安装多种传感器，以获取电力杆塔倾斜角度，导线温度，所处位置的风速、雨量和覆冰情况等信息，并上传至控制中心，能够实现对杆塔各类数据的实时监控，方便运维人员对潜在风险提前预警，有助于预防灾难性事故的发生。

由于高压电力杆塔处于野外环境，通常不具备低压供电能力，所以以往安装于杆塔上的各类监测设备，只能通过蓄电池或光伏进行供电，然而光伏供电的功率易受天气条件影响，以江淮流域为例，每年仅梅雨季节就会持续20～30天左右，光伏能量不足，可能导致监测设备意外下线，影响监测效果。由于这些监测设备大部分安装在杆塔等低压侧，单独为这些监测设备铺设低压输电线路成本过高，因此寻找一种可靠稳定的能量来源势在必行。

事实上，高压输电线路基本上全天候都在进行大功率的电力传输，因此，完全可以利用高压输电线路中的电能为监测设备提供持续可靠的能量。实现这一能量供应方式的主要难点包括如何从高压侧的线路取能，以及能量如何从高压线路侧传递到低压用电侧。在实际输电线路中，绝缘子长度一般为高压侧与低压侧的最短绝缘距离，所以利用高压输电线路的能量为监测设备供电主要是需要解决跨绝缘距离的电能传输问题。当然，高压线路的电压等级不同，高压线路到杆塔侧(接地侧)的绝缘距离也不同。根据国内设计标准，一般情况下110kV的跨绝缘传输距离需要至少达到1m，而220kV电压等级的输电线路需要达到2-3m，500kV绝缘距离高达3-5m。此外，以往的单个CT取能器的工作范围有限，需要高压输电线路上流经的电流满足取能器的工作标准，高于或低于该标准值CT取能器均不能正常工作，而高压输电线路中的电流大小由用电负荷决定，无法实现其电流在固定范围内运行，因此单个CT取能器不利于高压输电线路在线监测设备的稳定运行。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种用于高压输电线路在线监测设备的供电系统，本发明采用双CT取能器，结合DC/DC转换电路得到的功率大小判断高压输电线路中的电流大小，计算并改变占空比，并影响取能支路等效阻抗以实现两个CT取能器的切换效果，无附加电路的引入，在提高CT取能器取能效果的基础上又保证了不增加高压线路取能模块的体积；

同时，本发明在使用时，高压线路取能模块取到电能后利用无线电能传输技术将电能传输至负载端，使得高压侧取电和低压侧用电模块相互分开，不影响绝缘子串性能，同时也避免了单独为低压侧设备铺设低压输电线路造成的成本过高问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：