CN105656018A - 应用于高速公路直流远供电源交流局端机供电系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于高速公路直流远供电源交流局端机供电系统及方法，包括：将高速公路所需供电区域按照设定距离划分为若干供电单元；在每一个供电单元内设置至少一台交流局端机，所述交流局端机包括具有交流输入端和直流输出端的电压转换模块，所述交流输入端连接交流工频或中频电压源；所述直流输出端输出至少一种直流电压；以交流局端机为起点，通过输电线缆将布置在供电单元内每一个所需供电的负载位置处的远端机依次连接；所述远端机将接收到的直流电压转换成负载需要的电压为负载供电。本发明有益效果：运维费用要比其他供电方式低，原则上只要电源不坏，就不需要维护。

Description

应用于高速公路直流远供电源交流局端机供电系统及方法

技术领域

本发明涉及通信和电力传输技术领域，尤其涉及一种应用于高速公路直流远供电源交流局端机供电系统及方法。

背景技术

近十几年以来，随着我国高速公路建设的迅速发展，我国高速公路里程已经成为世界第一，达10万公里以上。目前对于高速公路上用电设备(主要包括：摄像头、LED路灯、LED情报板、补光灯、光端机等)的供电方式呈带状式供电，供电距离远，负荷小而分散，很难取得交流市电供电。其变电站一般设置在管理中心、收费站、服务区或养护工区内，供电距离有限，远距离供电能力极差。目前传统的交流供电方式大多采用10千伏或380伏的交流方式供电。对于距离变压器较近距离的用电设备供电还是可以的。但对于距离变电站较远如4—30公里内的用电设备进行供电，就很难或者无法实现。

另外，无论是交流供电采用高压供电还是低压供电都存在以下缺点：首先，都需要大量使用高低压电缆，因此随着原材料的涨价工程造价很高；其二，由于高速公路地域空旷，距离较长的供电线路很容易遭受雷击和供电线路传输损耗很大；其三，高速公路地处野外，高低压电缆在高速公路外侧两边，很容易被盗，为此还需要安装电缆防盗系统等等。

而太阳能光伏和风力发电供电，又因其受环境天气影响太大、不稳定不可靠、运维费用很高、造价比较高、供电能力有限、每到三、四年就得换掉电池组费用很高电池还造成环境污染等原因，尽管已经在很多高速公路上应用了几年，但实践证明是一种不可靠、不稳定和不稳妥不可取的方案。

因此，由于传统的供电方式传输损耗大，建设造价高，运维费用高，传输距离有限，安全性差，电缆容易被盗等原因，导致高速公路上的摄像头无法供电；LED路灯等照明备因没有可靠的供电电源而使高速公路无法“亮”起来，道路事故频发，带来交通安全隐患和经济损失。只能以变电站为中心，向周围辐射有限距离；对于离变压器较远距离以外的路段，则无法实现供电。因此，也就无法实现高速公路的全程视频监控及让高速公路亮起来的照明工程，造成很大的安全隐患和重大经济损失。无法实现高速公路的自动化、智能化和信息化。

直流远供电源系统在通信行业早已得到普及应用。40多年前，我军长途同轴电缆主干线的无人增音机，就是采用直流远程供电电源；近十几年以来，直流远供电源系统在通信行业得到了大力普及应用。传统的直流远供电源方案是：局端机将通信专业机房的DC48V直流电源进行DC/DC升压变换输出DC220-380V的直流高压经线路传输到远端机，经远端机的开关电源电路进行DC/DC降压变换成通信设备所需要的DC48V电源，实现点对点的远程供电。该方式的特点是：

第一，局端机是一个DC/DC的升压变换过程，即将通讯专业机房里的DC48V升压到DC220-380V输出；

第二，远端机是一个DC/DC降压变换过程，即将线路传输过来的DC220-380V的直流高压进行降压变换成DC48V，供给通信设备使用；

第三，适用领域和条件局限性：在通讯行业只能将通讯专业机房电池DC48V低压变换成直流高压DC220-380V经过传输线路送往负载。

上述特点使得现有的直流远供电源存在如下缺陷：

1、由于直流远供电源局端机只能将通信专业机房电池组或开关电源的DC48V变换成直流高压，只能在通信专业机房里、具有直流电池或开关电源DC48V的场所才可以使用；而这种专业机房的资源是有限的，DC48V电池电源也是有限的，不能随时随地任意取用方便的交流电，使用条件和环境受到严格限制。

其他行业诸如高速公路视频监控系统和路灯照明系统、城市智能交通和路灯照明系统因没有专门提供DC48V的专业机房电池而无法使用这种稳定可靠、建设费用低廉、运维费用很低、传输损耗小的高效节能技术产品。

2、只能进行“一点对一点”的直流远供，即一个直流远供局端机只拖动一台远端机；无法实现一个局端机拖动多台远端机从而为多个负载供电的情况。

3、只能输出DC220-380V的直流高压，不能输出DC400V、特别是不能输出DC800V的直流高压。而DC800V的高压传输损耗要比DC380V的减少50％、线路建设造价也降低40-50％，不能体现节能作用。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述难题，提供了一种应用于高速公路直流远供电源交流局端机供电系统及方法，将直流远供电源系统应用于设定区域内的用电负荷供电，采用交流局端机，将任意供电点的交流工频AC220V/AC380V/50Hz或交流中频AC230V/AC400V/400Hz，经过整流、升压后，变换为DC400V/DC800V的直流高压，经过传输线路对沿线多个远端机供电，克服了现有直流远程供电系统取(用)电要受专业机房资源限制的缺点。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种应用于高速公路直流远供电源交流局端机供电系统，包括：

将高速公路所需供电区域按照设定距离划分为若干供电单元；在每一个供电单元内设置至少一台交流局端机，所述交流局端机设置在任意具有交流工频或中频电压源的位置处；所述交流局端机包括具有交流输入端和直流输出端的电压转换模块，所述交流输入端连接交流工频或中频电压源；所述直流输出端输出至少一种直流电压；

以交流局端机为起点，通过输电线缆将布置在供电单元内每一个所需供电的负载位置处的远端机依次连接；所述远端机将接收到的直流电压转换成负载需要的电压为负载供电；

在每一个远端机的输入端分别设置供电控制器；所述供电控制器将输入的电压分成两路，其中一路输出与本级远端机连接，另一路与下一级远端机的供电控制器连接。

进一步地，所述交流局端机具有至少两个直流输出端，所述直流输出端分成至少两路，分别通过供电控制器与供电单元内相应的远端机连接。

进一步地，所述交流局端机的供电范围覆盖整个供电单元内的所有负载。

进一步地，在所述交流局端机的输入端设置防雷滤波模块，滤除交流输入中的谐波，并将雷电冲击、浪涌电流泄入大地。

进一步地，在所述供电控制器与本级负载的连接处设置故障隔离装置。

进一步地，所述交流局端机安装在室内或者在室外的电杆上抱杆安装。

进一步地，所述供电区域包括但不限于高速公路、城市道路、立交桥、隧道、涵洞、匝道、陡坡、弯道或者桥梁；所述负载包括但不限于视频监控设备或者照明设备。

进一步地，所述交流局端机和远端机上均设有通讯接口RS232/485，在具备通信线路传输时，通过所述通讯接口与上位机通讯，实现对所述交流局端机、远端机的实时远程监控。

一种应用于高速公路直流远供电源交流局端机供电系统的方法，包括：

根据交流局端机的输出功率，将高速公路所述供电区域按照设定距离划分为若干个供电单元；

在每一个供电单元内的任一具有交流供电电源的位置处设置交流局端机，以交流局端机为中心，分别向设置在交流局端机两端的负载位置处的远端机供电；

交流局端机将输入的交流电压转化为直流电压后，分别送入直接与交流局端机连接的第一级供电控制器，第一级供电控制器将由交流局端机送来的直流高压电取出后，输出一路与本级远端机连接，本级远端机输出本级负载所需要的电压为本级负载供电；输出另一路继续往下一级远端机传输，直至供电范围覆盖整个供电单元。

一种应用于高速公路直流远供电源交流局端机供电系统的方法，包括：

根据交流局端机的输出功率，将高速公路所述供电区域按照设定距离划分为若干供电单元；

在供电单元一端或者两端分别设置交流局端机，所述交流局端机分别向设置在交流局端机另一端的负载位置处的远端机供电；

交流局端机将输入的交流电压转化为直流电压后，分别送入直接与交流局端机连接的第一级供电控制器，第一级供电控制器将由交流局端机送来的直流高压电取出后，输出一路与本级远端机连接，本级远端机输出本级负载所需要的电压为本级负载供电；输出另一路继续往下一级远端机传输，直至供电范围覆盖整个供电单元。

本发明的优点：

(1)本发明的交流局端机的输入为：交流工频AC220V/AC380V/50Hz或交流中频AC230V/AC400V/400Hz的交流电；具备取电的任意性和随意性，能够满足不同取电环境和供电电源的需求。交流局端机输出直流高压电采用对地零悬浮技术设计，单极对地绝缘，无漏电流产生，保证人体安全，安全性很好。

(2)本发明的交流局端机的输出为DC400V或者DC800V；特别是输出为DC800V的电压，节能效果更加明显，能使传输线路损耗比原来输出DC220-380V电压的直流局端机降低50％左右，节省初始建设造价约40-50％，节能效果十分明显。

(3)本发明的交流局端机可以在任何具有交流电的场所，安装在室内或电杆上抱杆安装使用，取电具有任意性和随意性，不受严格限制。

(4)本发明直流远供电源无干扰，既不干扰别的通信线路和电气设备，也不干扰其他直流远供电源；可用光电复合电缆传输，也可以用专用电力电缆与弱电电缆同沟(杆、硅芯管、槽)敷设安装；直流远供电源无交流电的集肤效应和功率因数变化，传输损耗比交流传输减少损耗40％左右；传输相同距离的功率，线路初始造价要比交流供电降低40-50％；

(5)本发明直流远供电源系统的运维费用要比交流供电、风光互补供电方式低60-80％，原则上来讲，只要电源不坏，就不需要维护，自动化程度很高；施工安装费用要比交流供电方式降低50％左右；是绿色环保、低碳节能产品。

(6)本发明的直流远供电源交流局端机系统最适合应用在高速公路视频监控或路灯照明系统以及城市智能交通视频监控或路灯照明等系统，组成一套交流局端机拖动多台远端机的“一点带多点”的直流远程供电系统，实现一个局端机拖动多台远端机从而为多个负载供电。

附图说明

图1是本发明交流局端机原理方框图；

图2-1是本发明直流远供电源系统向一个方向供电原理方框图；

图2-2是本发明交流局端机向一个方向供电设计示意图；

图2-3是本发明直流远供电源系统向一个方向供电线路示意图；

图3-1是本发明直流远供电源系统向前、向后两个方向供电原理方框图；

图3-2是本发明直流远供电源系统向前向后两个方向供电设计示意图；

图3-3是本发明直流远供电源系统向前向后两个方向供电线路示意图；

图4-1是本适应新型两套直流远供电源系统向中间供电原理方框图；

图4-2是本适应新型两套直流远供电源系统向中间供电设计示意图；

图4-3是本适应新型两套直流远供电源系统向中间供电线路示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种应用于高速公路直流远供电源交流局端机系统及方法，包括：

将高速公路所需供电区域按照设定距离划分为若干供电单元；在每一个供电单元内设置至少一台交流局端机，交流局端机设置在任意具有交流工频或中频电压源的位置处；

以交流局端机为起点，通过输电线缆将布置在供电单元内每一个所需供电的负载位置处的远端机依次连接；远端机将接收到的直流电压转换成负载需要的电压为负载供电；

在每一个远端机的输入端分别设置供电控制器；供电控制器将输入的电压分成两路，其中一路输出与本级远端机连接，另一路与下一级远端机的供电控制器连接。

供电控制器输入的是DC400V或DC800V，输出的也是。供电控制器模块是将由交流局端机送来的直流高压电取出后输出一路供给本级负载所需电力，主输出再继续往下一级需电点传输。同时本级负载如发生短路故障时起到故障隔离作用，不至于因为本级负载的短路故障而导致整个供电单元内直流远供电源系统的中断和瘫痪。

远端机将输入DC400V或DC800V的电压经过本机DC/DC或DC/AC变换电路，变换出AC220V/50Hz的交流电或具体负载所需要的DC12V、DC24V、AC24V电压等。

作为一种实施方式，在交流局端机的输入端设置防雷滤波模块，是将来自交流电网的各种谐波滤掉，防止干扰开关电源的正常工作；防雷电路功能是将雷电冲击、浪涌电流泄入大地，防止对电路损坏；保证用电设备安全。

作为一种实施方式，每台局端机和远端机都具有RS232/485通讯接口，在具有通信线路传输时，接上该接口信号就可以实现与上位机通讯，对所有局端机、远端机实时进行远程监控。

一种直流远供电源交流局端机，包括：具有交流输入端和直流输出端的电压转换模块，交流输入端连接任意供电点的交流工频或中频电压源；直流输出端输出至少一种直流电压；

电压转换模块至少包括依次连接的滤波单元、AC/DC整流单元和至少一个由PWM脉宽调制单元和DC/DC隔离变换单元组成的功率模块。

在交流输入端设置ATS自动转换开关，用于实现输入主用电和备用电的自动切换。

在交流输入端和AC/DC整流单元之间依次连接防雷滤波电路和PFC有源功率因数校正模块。

功率模块：PWM脉冲宽度调制模块和DC/DC隔离变换单元组成功率模块，在PWM脉冲宽度调制模块和DC/DC隔离变换单元之间反馈连接电压电流双闭环监测控制系统。

直流远供电源交流局端机输入电压为AC220V/AC380V/50Hz，通常来自于公共电网或工频发电机组；AC230V/AC400V/400Hz，通常来自于专用高效永磁中频发电机组；交流局端机输出电压为DC400V或DC800V；

交流局端机将输入AC220V/AC380V/50Hz或AC230V/AC400V/400Hz的电压经过电路的PWM脉宽调制和隔离悬浮变换后，产生DC400V或DC800V对地悬浮的直流高压输出，经传输电缆输送给沿线各级远端机给负载供电；

交流局端机内部设置若干个并联连接的功率模块，实现N+1冗余热备份。根据输出功率大小需要，可以有M个相同的局端机和N个功率模块相叠加，组成大功率的局端机供电站，适应负载功率要求。

需要说明的是，作为优选的实施方式，本发明交流局端机的输出电压可以为DC400V或者DC800V，特别是DC800V输出值更能体现节能，能使传线路输线损耗比原来输出DC220-380V电压的直流局端机降低50％左右，节省初始建设造价约40-50％，节能效果更为明显。同时，本发明交流局端机的直流电压输出值并不限于DC400V或DC800V，本领域技术人员能够根据实际情况设计任意的直流电压输出值。

图1给出了一种直流远供电源交流局端机的具体结构形式，包括：ATS自动转换开关、防雷滤波电路、PFC有源功率因数校正模块、AC/DC整流电路、PWM脉冲宽度调制模块、DC/DC隔离变换电路、电压电流闭环监测控制系统以及滤波、防雷输出总开关。

ATS自动转换开关、防雷滤波电路、PFC有源功率因数校正模块及AC/DC整流电路依次串联连接；

PWM脉冲宽度调制模块、DC/DC隔离变换电路和电压电流闭环监测控制系统共同构成功率模块；其中，PWM脉冲宽度调制模块和DC/DC隔离变换电路依次串联连接，在PWM脉冲宽度调制模块和DC/DC隔离变换电路之间并联连接电压电流双闭环监测控制系统。电压电流双闭环监测控制系统就是由CPU处理器对每一个功率模块输出的电压和电流进行反复的取样、与内部预设值比较、判断、分析、反馈和自动调整，从而使电源输出效率最高、电压最稳定、电流基本上均等。

若干个上述功率模块并联连接，实现了n+1冗余热备份设计。

作为一种实施方式，本实施例中采用了6个功率模块并联连接，1个功率模块的功率为1KW，1台交流局端机功率为6KW；其中有一块发生故障时，冗余的一块热备份模块不间断的接替工作，使得输出总功率不变，不影响整个交流局端机的工作，对有故障的功率模块进行维修即可。

AC/DC整流模块串联连接上述功率模块，功率模块与滤波、防雷输出总开关串联连接。滤波、防雷输出总开关包括：用于滤除输出的直流电中的交流成分的滤波单元，将来自输出线路上的雷电进行对地放电的防雷单元以及控制输出的通与断的开关。

交流局端机能够设置在任何具有交流电的场所，其输入电压可以满足交流工频AC220V/380V/50Hz或交流中频AC230V/400V/400Hz的交流电；安装在室内或电杆上抱杆安装均可，取电具有任意性和随意性。

本发明交流局端机的具体工作原理如下：

将任意供电点的交流工频AC220V/AC380V/50Hz或中频交流AC230V/AC400V/400Hz，送入ATS自动转换开关经过主用电和备用电自动转换后，保证输入的主用电和备用电的不间断自动切换，从而使输入不因为主用电和备用电的倒换而中断；进入防雷滤波电路，经防雷电路防雷对地泄放处理后以保护后边的功率模块安全和经过滤波后滤除交流电带来的各种谐波成分，防止对开关电源电路的干扰→再经PFC有源功率因数校正，提高电源的有效功率达到99％以上→经AC/DC整流电路整流后将交流电变成直流电压→再经过PWM脉冲宽度调制进行功率变换提高电源效率→经过DC/DC隔离变换后，使输出直流的正负极对地处于零悬浮状态，保护人体安全，并进行隔离、降噪、功率变换、稳压等，其中要经过电压电流闭环监测控制系统进行输出取样、比较、判断、分析和反馈，从而使电源输出效率最高、电压最稳定、各个功率模块输出电流基本上达到均流输出，其他2-6个功率模块工作原理与功率模块1完全相同，6个功率模块经过均流电路处理后，并联输出→到滤波、防雷输出总开关，对输出的直流电再进行滤波滤除其中的交流成分，防雷是将来自输出线路上的雷电进行对地放电，避免从输出线路上来的雷电损坏交流局端机的输出电路，再通过输出总开关控制输出DC400V或者DC800V，从而输出稳定的直流DC400V/DC800V的高压，送往传输线路。

经传输线路输送至各个远端的供电控制器和远端机，再经过远端机的DC/DC或DC/AC电路变换成沿线各负载所需要的电压，拖动沿线各个负载的正常工作。

需要说明的是，本发明的直流远供电源交流局端机系统的供电区域可以是高速公路、城市道路、立交桥、隧道、涵洞、匝道、陡坡、弯道或者桥梁等的远程供电；供电负载包括视频监控设备、路灯照明、LED情报板、补光灯、光端机等设备。

下面以直流远程供电交流局端机系统应用在高速公路的全程视频监控领域为例，来说明本发明直流远程供电系统应用的设计标准、规范和方法；在其他领域，比如高速公路的照明或者城市交通的视频监控、照明等，其应用方式基本相同。

根据交流局端机的输出功率，将高速公路按照设定距离分成若干路段；

图2-1、图2-2、图2-3是本发明实施例所述交流局端机向一个方向供电示意图。在设定线路的一端安装交流局端机，交流局端机输入AC380V/AC220V/50Hz或AC230V/400V/400Hz，输出DC400V或DC800V后，通过电缆输送到远端的供电控制器；

本级供电控制器模块是将由交流局端机送来的直流高压DC400V或DC800V取电后输出一路供给本级摄像头所需电力，主输出再继续往下一级需电点摄像头传输。同时本级远端机发生短路故障时起到故障隔离作用，不至于因本级远端机发生短路故障后影响主干线电力的正常传输。直至供电覆盖整段线路的所有摄像头，实现全路段视频监控。

图3-1、图3-2、图3-3为一个局端机供电站分别向前、向后两个方向的远端机进行供电方框示意图。由图可以看出：交流局端机将交流电转换成DC400V/DC800V直流高压后经电缆分别向前、向后两个方向供电。作为一种实施方式，可以在设定路段的中间位置设置交流局端机，以交流局端机为中心，分别向前、向后为设置在高速公路沿线上各个摄像头位置处的远端机连接，实现为整个路段的摄像头供电；这样可以减少交流局端机供电站的建设数量，节省工程造价。

交流局端机是整个系统的中心，一个交流局端机根据功率和线缆设计，可以拖动N个远端机为负载供电。高速公路上的电视摄像头是每隔2KM一个摄像头，功率一般较小，大约在100W，直流高压远供电源传输距离往往比较远，可达40-50KM。如把一个局端机供电站设计向前、向后两个方向供电的话，一个局端机供电站可以向前、向后各供电40-50KM。一个交流局端机可以覆盖大约100KM范围，给高速公路全程视频监控系统的设计安装带来极大便利。

如图3-1、图3-2、图3-3所示。如图是高速公路LED路灯照明供电系统，路灯杆距小，大约50米，每个灯杆LED灯的功率较大，约250W，1KM的高速公路就要20盏灯约5KW电功率，一般一个局端机供电站最远传输20KM为限，以10-15KM为佳。可以一个局端机供电站分别向前、向后两个方向各供电12KM之内为宜。

图4-1、图4-2、图4-3是本适应新型两台交流局端机向中间远端机供电原理示意图。因为直流电频率是零，没有相位角，因此，两路直流电可以同时供电或单独供电。同时两路供电时因为功率大，传输距离就会远；一主一备供电可由局端机实时远程控制、主电/备电不间断自动倒换，就会更加可靠。可根据具体实际需要而进行设计。

其他具体设计，需要根据负载功率大小来选择远端机，根据远端机功率之和，再加上线路损耗和富余量、线缆穿管施工的可能性等因素，来确定局端机输出总功率。

本发明的直流远供电源交流局端机系统及方法优点如下：

1、经济性：

初始建设费用要比交流供电方式造价节省50％以上；与现有直流远供电源相比：线路造价费用将节约40-50％。

以高速公路照明为例，据资料记载，2012年，采用交流供电方式的深圳高速公路120公里的LED路灯照明项目，总投资3亿元，建设费用为250万元/公里。而采用直流远供交流局端机供电系统的高速公路LED照明建设费用大约为120万元/公里，可节省52％。假设，依中国10万公里高速公路里程来计算:采用原来的直流局端机供电方式，是无法实现的；而采用传统老式交流供电方式的LED照明造价：10万公里*250万元/公里＝2500亿元；而采用本发明的交流局端机供电方式的LED照明造价：10万公里*120万元/公里＝1200亿元。可见，直流远供交流局端机要比交流供电方式节约1300亿元，节约经费达52％，经济效益十分明显。

2、适应性：本发明的交流局端机，可以在有交流电的任何地方取电，取电具有任意性，无需要任何专用机房和专用电池；可在室外或电线杆上抱杆安装；

3、稳定性、可靠性：远远高于交流供电方案、风光互补供电方案，与已有直流远供局端机相当；由于直流电缆可以与弱电线路同沟敷设在高速公路中间隔离带中，避免了交流供电电缆在高速公路两侧很容易被盗的问题，大大提高了电缆的安全性；

4、运维费用：要比交流远供电或风光互补方案节省70～80％；要比UPS供电节省70～80％；

5、安全性：比交流供电方式安全，与使用直流局端机远供相当；

6、节能减排，绿色低碳。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种应用于高速公路直流远供电源交流局端机供电系统，其特征是，包括：

将高速公路所需供电区域按照设定距离划分为若干供电单元；在每一个供电单元内设置至少一台交流局端机，所述交流局端机设置在任意具有交流工频或中频电压源的位置处；所述交流局端机包括具有交流输入端和直流输出端的电压转换模块，所述交流输入端连接交流工频或中频电压源；所述直流输出端输出至少一种直流电压；

以交流局端机为起点，通过输电线缆将布置在供电单元内每一个所需供电的负载位置处的远端机依次连接；所述远端机将接收到的直流电压转换成负载需要的电压为负载供电；

在每一个远端机的输入端分别设置供电控制器；所述供电控制器将输入的电压分成两路，其中一路输出与本级远端机连接，另一路与下一级远端机的供电控制器连接。

2.如权利要求1所述的一种应用于高速公路直流远供电源交流局端机供电系统，其特征是，所述交流局端机具有至少两个直流输出端，所述直流输出端分成至少两路，分别通过供电控制器与供电单元内相应的远端机连接。

3.如权利要求1所述的一种应用于高速公路直流远供电源交流局端机供电系统，其特征是，所述交流局端机的供电范围覆盖整个供电单元内的所有负载。

4.如权利要求1所述的一种应用于高速公路直流远供电源交流局端机供电系统，其特征是，在所述交流局端机的输入端设置防雷滤波模块，滤除交流输入中的谐波，并将雷电冲击、浪涌电流泄入大地。

5.如权利要求1所述的一种应用于高速公路直流远供电源交流局端机供电系统，其特征是，在所述供电控制器与本级负载的连接处设置故障隔离装置。

6.如权利要求1所述的一种应用于高速公路直流远供电源交流局端机供电系统，其特征是，所述交流局端机安装在室内或者在室外的电杆上抱杆安装。

7.如权利要求1所述的一种应用于高速公路直流远供电源交流局端机供电系统，其特征是，所述供电区域包括但不限于高速公路、城市道路、立交桥、隧道、涵洞、匝道、陡坡、弯道或者桥梁；所述负载包括但不限于视频监控设备或者照明设备。

8.如权利要求1所述的一种应用于高速公路直流远供电源交流局端机供电系统，其特征是，所述交流局端机和远端机上均设有通讯接口RS232/485，在具备通信线路传输时，通过所述通讯接口与上位机通讯，实现对所述交流局端机、远端机的实时远程监控。

9.一种如权利要求1-8所述的任一应用于高速公路直流远供电源交流局端机供电系统的方法，其特征是，包括：

根据交流局端机的输出功率，将高速公路所述供电区域按照设定距离划分为若干个供电单元；

在每一个供电单元内的任一具有交流供电电源的位置处设置交流局端机，以交流局端机为中心，分别向设置在交流局端机两端的负载位置处的远端机供电；

交流局端机将输入的交流电压转化为直流电压后，分别送入直接与交流局端机连接的第一级供电控制器，第一级供电控制器将由交流局端机送来的直流高压电取出后，输出一路与本级远端机连接，本级远端机输出本级负载所需要的电压为本级负载供电；输出另一路继续往下一级远端机传输，直至供电范围覆盖整个供电单元。

10.一种如权利要求1-8所述的任一应用于高速公路直流远供电源交流局端机供电系统的方法，其特征是，包括：

根据交流局端机的输出功率，将高速公路所述供电区域按照设定距离划分为若干供电单元；

在供电单元一端或者两端分别设置交流局端机，所述交流局端机分别向设置在交流局端机另一端的负载位置处的远端机供电；

交流局端机将输入的交流电压转化为直流电压后，分别送入直接与交流局端机连接的第一级供电控制器，第一级供电控制器将由交流局端机送来的直流高压电取出后，输出一路与本级远端机连接，本级远端机输出本级负载所需要的电压为本级负载供电；输出另一路继续往下一级远端机传输，直至供电范围覆盖整个供电单元。