CN103532480A - 高压直流输电线路故障监测终端电源装置 - Google Patents

高压直流输电线路故障监测终端电源装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103532480A
CN103532480A CN201310452033.5A CN201310452033A CN103532480A CN 103532480 A CN103532480 A CN 103532480A CN 201310452033 A CN201310452033 A CN 201310452033A CN 103532480 A CN103532480 A CN 103532480A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery pack
transmission line
direct current
module
monitoring terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310452033.5A
Other languages
English (en)
Inventor
周志成
陶风波
刘洋
谢天喜
马勇
孙秋芹
钱冠军
吉亚民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Sunshine Power Science & Technology Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Maintenance Branch of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Sunshine Power Science & Technology Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Maintenance Branch of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Sunshine Power Science & Technology Co Ltd, State Grid Corp of China SGCC, State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd, Electric Power Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd, Maintenance Branch of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd filed Critical Wuhan Sunshine Power Science & Technology Co Ltd
Priority to CN201310452033.5A priority Critical patent/CN103532480A/zh
Publication of CN103532480A publication Critical patent/CN103532480A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提供一种高压直流输电线路故障监测终端电源装置，该装置包括太阳能电池板、DC-DC模块、电源切换控制电路、MPPT充电电路、充电选择切换控制电路、两个电池组，太阳能电池板分别与DC-DC模块及MPPT充电电路连接，MPPT充电电路与充电选择切换控制电路相连接，充电选择切换控制电路分别与两个电池组连接，两个电池组及DC-DC模块同时与电源切换控制电路相连接，由电源切换控制电路控制切换为相连的负载供电。本发明提供了一种适于做高压直流输电线路故障监测终端电源的电源装置，该装置能够有效提高太阳能电池板输出能量的利用率，延长了电池组的使用寿命，具有重要的工程应用价值。

Description

高压直流输电线路故障监测终端电源装置
技术领域
本发明涉及一种供电装置，尤其涉及高压直流输电线路故障监测终端的电源装置。
背景技术
高压直流输电系统由于其无感抗，无同步问题，可提高并列运行的交流输电线的输电能力等一系列优点，在当今得到飞速发展。高压直流输电线路是高压直流输电系统的重要组成部分，因其输送距离远，所处自然环境复杂多变，容易受到外界因素的影响导致故障跳闸。由于高压直流输电线路往往横跨上千公里，经过高山、森林、河流、湖泊等复杂地形，气候条件多变，当发生线路故障时不容易巡线及排查，延长停电时间，给社会经济造成重大损失。因此，需要在线路上安装故障监测终端，实时监测故障信息，据此可对输电线路故障进行测距，快速、准确地找出线路的故障地点，对于保证电力系统可靠运行具有重大的理论意义和现实意义。而对于故障监测终端而言，由于其需要在野外环境中不间断工作，稳定可靠的电源装置成为监测终端的核心部件之一，对于监测终端的长期正常工作起着决定性的作用。
目前，高压交流输电线路故障监测终端的供电方式中耦合取能应用最为广泛，该方法通过电磁感应原理，将导线附近空间中的交变电磁场转换为装置所需的电能。然而，与交流线路不同，高压直流输电线路导线中流过的是直流电，不产生交变的电磁场，因而高压交流输电线路的耦合取电技术无法应用于直流输电线路故障监测终端。与此同时，传统的太阳能供电系统采用太阳能电池首先给蓄电池充电再由蓄电池经DC-DC给负载供电的方式，蓄电池充放电频繁，使用寿命一般不超过2年。由于缺少可靠的电源供给，较为成熟的高压交流输电线路故障监测技术无法直接应用于直流输电线路，因此，研制一种应用于高压直流输电线路故障监测终端电源装置具有重要的实际工程应用价值。
发明内容
为了克服传统输电线路故障监测终端依靠交流耦合取电供电的不足，本发明提供一种高压直流输电线路故障监测终端提供可靠的电源装置，该装置不仅能够动态调节充电电流，提高太阳能电池板输出能量的利用率，而且采用冗余设计，提高了设备的可靠性。
本发明提供一种高压直流输电线路故障监测终端电源装置， 包括太阳能电池板、DC-DC模块、电源切换控制电路、MPPT充电电路、充电选择切换控制电路、两个电池组，太阳能电池板分别与DC-DC模块及MPPT充电电路连接，MPPT充电电路与充电选择切换控制电路相连接，充电选择切换控制电路分别与两个电池组连接，两个电池组及DC-DC模块同时与电源切换控制电路相连接，由电源切换控制电路控制切换为相连的负载供电。
太阳能电池板分别与DC-DC模块及MPPT充电电路连接，MPPT充电电路与充电选择切换控制电路相连接，充电选择切换控制电路分别与电池组1和电池组2连接，电池组1、电池组2及DC-DC模块同时与电源切换控制电路相连接，电源切换控制电路与负载相连。其中MPPT充电电路的锂电池充电芯片为LT3652，设定MPPT跟踪电压为18V。DC-DC采用 LM2576，电压值设定为5V。充电选择控制电路采用MCU驱动继电器，根据太阳能电池板输出功率大小设定充电电流值，始终保持一个电池组带载时另一个电池组充电，两路充电电路及电池组互为备份。电源切换控制电路采用LTC4411芯片。 
由电源切换控制电路控制切换DC-DC模块或两个电池组中的一个为负载供电，当DC-DC模块输出电压大于3.3V时采用DC-DC模块为负载供电，当DC-DC模块输出电压不大于3.3V时采用电池组供电。
当DC-DC模块输出电压大于3.3V时采用DC-DC为负载供电，当DC-DC模块输出电压不大于3.3V时采用电池组供电；
设DC-DC模块及两个电池组中的第一电池组和第二电池组的电压分别为V1、V2、V3，当V1>V2且V1>V3时，此时由DC-DC模块为负载供电，V2和V3对应两个电池组空载；当V1<V2且V1<V3时，由电池组为负载供电，V1对应的DC-DC模块空载，若V2>V3时，由V2对应的第一电池组为负载供电，V3对应的第二电池组空载；反之，若V2<V3时，由V3对应的第二电池组为负载供电，V2对应的第一电池组空载。
所述的电源切换控制电路采用LTC4411芯片。
所述的高压直流输电线路故障监测终端电源装置安装在输电线路分裂导线间隔处，所述的太阳能电池板一端固定在间隔棒上，另一端为自由端，实现调整展开角度。
本发明的有益效果是，提供了一种适于做高压直流输电线路故障监测终端电源的电源装置，克服了传统太阳能供电的不足，采用由太阳能直接经DC-DC为负载供电，当光照较弱时为才使用电池供电，这样能够延长电池组的使用寿命。同时，该装置MPPT充电电路能够动态调节充电电流，且最大充电电流设定值高于太阳能电池板最大输出电流，这样可以提高太阳能电池板输出能量的利用率，使装置适于野外等环境中不间断工作，稳定可靠，保证了监测终端的长期正常工作。在此基础上，该装置采用冗余设计，两路充电电路及电池组互为备份，极大提高了装置的可靠性。
附图说明
图1是本发明高压直流输电线路故障监测终端电源装置结构图。
具体实施方式
请参阅图1，图1是本发明高压直流输电线路故障监测终端电源装置结构图。所述的高压直流输电线路故障监测终端电源装置包括太阳能电池板、DC-DC模块、电源切换控制电路、两路MPPT充电电路、充电选择切换控制电路、电池组1、电池组2。电源装置安装在输电线路分裂导线间隔处，所述的太阳能电池板一端固定在间隔棒上，另一端为自由端，可调整展开角度。太阳能电池板分别与DC-DC模块及MPPT充电电路连接，两路MPPT充电电路与充电选择切换控制电路相连接，充电选择切换控制电路分别与电池组1和电池组2连接，电池组1、电池组2及DC-DC模块同时与电源切换控制电路相连接，电源切换控制电路与负载相连。
其中MPPT充电电路的电池组充电芯片为LT3652，设定MPPT跟踪电压为18V，MPPT充电电路能够动态调节充电电流，且最大充电电流设定值高于太阳能电池板最大输出电流，这样可以提高太阳能电池板输出能量的利用率，且电源转换器件功耗较低，转换效率高。DC-DC采用LM2576，电压值设定为5V，供电方式为由太阳能直接经DC-DC为负载供电，当光照较弱时为才使用电池组供电，这样能够延长电池组的使用寿命。
充电选择控制电路采用MCU驱动继电器，根据太阳能电池板输出功率大小设定充电电流值，动态调节对电池组的充电电流，具体地，白天有阳光时，太阳能电池板输出能量可以满足对负载供电及对其中一块电池充电时，充电切换控制电路切换至为电压较低的锂电池充电，充电电流动态调节至合适电流，电流值的大小由MPPT跟踪电压决定；弱光或夜晚时，由于太阳能电池板输出能量不足以对电池充电，此时关闭充电电路，使其进入休眠模式。该装置采用了冗余设计，MPPT充电电路及电池组均有2路，若一路出现故障，则另一路仍可以正常工作。
电源切换控制电路采用LTC4411芯片，当DC-DC输出电压大于3.3V时采用DC-DC为负载供电，当DC-DC输出电压不大于3.3V时采用电池组供电。具体地，设DC-DC及电池组1和电池组2的电压分别为V1、V2、V3，当阳光较充足时，V1>V2，V1>V3，此时由DC-DC为负载供电，V2和V3对应电池组空载；当阳光较弱时，V1<V2且V1<V3此时由电池组为负载供电，V1对应的DC-DC空载，若V2>V3时由V2对应的电池组1为负载供电，V3对应的电池组2空载，反之，若V2<V3时由V3对应的电池组2为负载供电，V2对应的电池组1空载。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1. 一种高压直流输电线路故障监测终端电源装置，其特征是：包括太阳能电池板、DC-DC模块、电源切换控制电路、MPPT充电电路、充电选择切换控制电路、两个电池组，太阳能电池板分别与DC-DC模块及MPPT充电电路连接，MPPT充电电路与充电选择切换控制电路相连接，充电选择切换控制电路分别与两个电池组连接，两个电池组及DC-DC模块同时与电源切换控制电路相连接，由电源切换控制电路控制切换为相连的负载供电。
2. 根据权利要求1所述的高压直流输电线路故障监测终端电源装置，其特征是：所述的MPPT充电电路的锂电池充电芯片为LT3652，设定MPPT跟踪电压为18V。
3. 根据权利要求1所述的高压直流输电线路故障监测终端电源装置，其特征是：所述的DC-DC模块采用 LM2576，电压值设定为5V。
4. 根据权利要求1所述的高压直流输电线路故障监测终端电源装置，其特征是：所述的充电选择控制电路采用MCU驱动继电器，根据太阳能电池板输出功率大小设定充电电流值，始终保持一个电池组带载时另一个电池组充电，两路充电电路及电池组互为备份。
5. 根据权利要求1或4所述的高压直流输电线路故障监测终端电源装置，其特征是：由电源切换控制电路控制切换DC-DC模块或两个电池组中的一个为负载供电，当DC-DC模块输出电压大于3.3V时采用DC-DC模块为负载供电，当DC-DC模块输出电压不大于3.3V时采用电池组供电。
6. 根据权利要求1或5所述的高压直流输电线路故障监测终端电源装置，其特征是：当DC-DC模块输出电压大于3.3V时采用DC-DC为负载供电，当DC-DC模块输出电压不大于3.3V时采用电池组供电；
设DC-DC模块及两个电池组中的第一电池组和第二电池组的电压分别为V1、V2、V3，当V1>V2且V1>V3时，此时由DC-DC模块为负载供电，V2和V3对应两个电池组空载；当V1<V2且V1<V3时，由电池组为负载供电，V1对应的DC-DC模块空载，若V2>V3时，由V2对应的第一电池组为负载供电，V3对应的第二电池组空载；反之，若V2<V3时，由V3对应的第二电池组为负载供电，V2对应的第一电池组空载。
7. 根据权利要求1所述的高压直流输电线路故障监测终端电源装置，其特征是：所述的电源切换控制电路采用LTC4411芯片。
8. 根据权利要求1所述的高压直流输电线路故障监测终端电源装置，其特征是：所述的高压直流输电线路故障监测终端电源装置安装在输电线路分裂导线间隔处，所述的太阳能电池板一端固定在间隔棒上，另一端为自由端，实现调整展开角度。
CN201310452033.5A 2013-09-29 2013-09-29 高压直流输电线路故障监测终端电源装置 Pending CN103532480A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310452033.5A CN103532480A (zh) 2013-09-29 2013-09-29 高压直流输电线路故障监测终端电源装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310452033.5A CN103532480A (zh) 2013-09-29 2013-09-29 高压直流输电线路故障监测终端电源装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103532480A true CN103532480A (zh) 2014-01-22

Family

ID=49934230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310452033.5A Pending CN103532480A (zh) 2013-09-29 2013-09-29 高压直流输电线路故障监测终端电源装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103532480A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103983838A (zh) * 2014-05-23 2014-08-13 国家电网公司 高压输电线路电流电压性能检测装置
CN104242813A (zh) * 2014-09-01 2014-12-24 国家电网公司 一种用于直流输电线路在线监测装置的电源结构
CN105244990A (zh) * 2015-11-22 2016-01-13 镇江市双利光电科技有限公司 一种太阳能灶台
CN106712285A (zh) * 2014-11-28 2017-05-24 国网浙江省电力公司湖州供电公司 支持太阳能取电的配电线路在线监测采集终端
CN108810206A (zh) * 2018-06-22 2018-11-13 Oppo广东移动通信有限公司 显示屏、移动终端及显示屏供电方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202260505U (zh) * 2011-08-26 2012-05-30 深圳天邦达科技有限公司 一种新型太阳能移动电源
CN102916473A (zh) * 2012-11-14 2013-02-06 天津市翔晟远电力设备实业有限公司 一种互备份式锂电池管理系统
CN202856424U (zh) * 2012-11-09 2013-04-03 大连理工大学 一种光伏电池直接向用电器直流回路供电的系统
CN202872432U (zh) * 2012-11-12 2013-04-10 励盼攀 一种家用太阳能发电装置
CN202888945U (zh) * 2012-06-28 2013-04-17 珠海麟盛电子科技有限公司 多电池控制装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202260505U (zh) * 2011-08-26 2012-05-30 深圳天邦达科技有限公司 一种新型太阳能移动电源
CN202888945U (zh) * 2012-06-28 2013-04-17 珠海麟盛电子科技有限公司 多电池控制装置
CN202856424U (zh) * 2012-11-09 2013-04-03 大连理工大学 一种光伏电池直接向用电器直流回路供电的系统
CN202872432U (zh) * 2012-11-12 2013-04-10 励盼攀 一种家用太阳能发电装置
CN102916473A (zh) * 2012-11-14 2013-02-06 天津市翔晟远电力设备实业有限公司 一种互备份式锂电池管理系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103983838A (zh) * 2014-05-23 2014-08-13 国家电网公司 高压输电线路电流电压性能检测装置
CN104242813A (zh) * 2014-09-01 2014-12-24 国家电网公司 一种用于直流输电线路在线监测装置的电源结构
CN106712285A (zh) * 2014-11-28 2017-05-24 国网浙江省电力公司湖州供电公司 支持太阳能取电的配电线路在线监测采集终端
CN106712285B (zh) * 2014-11-28 2019-07-30 国网浙江省电力公司湖州供电公司 支持太阳能取电的配电线路在线监测采集终端
CN105244990A (zh) * 2015-11-22 2016-01-13 镇江市双利光电科技有限公司 一种太阳能灶台
CN108810206A (zh) * 2018-06-22 2018-11-13 Oppo广东移动通信有限公司 显示屏、移动终端及显示屏供电方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103427430B (zh) 一种混合储能系统在微网中的能量管理方法
CN103532480A (zh) 高压直流输电线路故障监测终端电源装置
CN203071637U (zh) 一种直流电源连接控制装置
CN102957169A (zh) 提高电源转换效率的不断电供电系统
CN201733119U (zh) 风光互补控制逆变一体机
CN204835684U (zh) 一种混合储能供电转换装置
CN203326667U (zh) 一种基于太阳能的故障指示器供电电源
CN204205617U (zh) 一种能量转换并网发电供电系统
CN203933138U (zh) 一种用于WSNs传感器节点的新型太阳能双模供电装置
CN201207581Y (zh) 变电站光伏直流系统
CN203691031U (zh) 一种不间断直流电源
CN203218964U (zh) 带市电互补的新能源路灯系统
CN202616809U (zh) 一种电池模块、一种电池系统及一种直流屏电源系统
CN202872443U (zh) 基于燃料电池的通信电源
CN204481544U (zh) 一种用于输电线路在线监测设备的无线充电装置
CN104124702A (zh) 一种锂电光伏储能并网供电系统
CN209709738U (zh) 一种基于多太阳能电池板和多充电电池的供电系统
CN204992750U (zh) 一种变电站通信终端不间断交直流供电系统
CN203984006U (zh) 锂电光伏储能并网供电系统
CN102969754B (zh) 蓄电池组连接电路及智能蓄电池组
CN103594999B (zh) 一种基于储能装置的输电线路融冰方法和电路
CN203537052U (zh) 多功能可再生能源转换系统
CN207426794U (zh) 新型输电线路监控设备储能系统
CN203445632U (zh) 一种输电线路新型电源储能装置
CN202103477U (zh) 直流电源控制电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140122