CN106771561A - 高压避雷线取电最大功率点检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种高压避雷线取电最大功率点检测系统，包括用于产生工频正弦交流电并加载于避雷线的两端的电源单元、电流互感器T1、阻抗可调负载单元以及检测输出单元；电流互感器T1初级线圈的两端分别连接于避雷线的两端，电流互感器T1的次级线圈的两端与阻抗可调负载的两端连接，所述检测输出单元检测阻抗可调负载两端的电压以及流过阻抗可调负载的电流，并根据检测的电压和电流计算取电功率值，通过上述结构，能够准确检测到避雷线取电的最大功率点，能够对避雷线上感应出的电能进行充分利用，防止电能浪费，为电网的监测设备、网络节点提供充分的电能保障，避免通过在输电线路上直接取电而带来的安全隐患。

Description

高压避雷线取电最大功率点检测系统

技术领域

本发明涉及一种电力检测系统，尤其涉及一种高压避雷线取电最大功率点检测系统。

背景技术

在高压输电线路中，由于三相电之间的电流不平衡性会产生很强的电磁场，从而在高压线路上的避雷线上产生电流，为了对输电线路进行状态监测，因此，现有技术中往往通过在避雷线上感应取电的方式为监测设备、网络节点进行供电，为了最大限度的利用避雷线的感应电能，因此，需要找出在避雷线上的取电最大功率点，然而，现有技术中还没有一种有效的装置或者方法对避雷线感应取电的最大功率点进行检测。

因此，需要提出一种高压避雷线取电最大功率点检测系统，能够准确检测到避雷线取电的最大功率点，能够对避雷线上感应出的电能进行充分利用，防止电能浪费，为电网的监测设备、网络节点提供充分的电能保障，避免通过在输电线路上直接取电而带来的安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种高压避雷线取电最大功率点检测系统，能够准确检测到避雷线取电的最大功率点，能够对避雷线上感应出的电能进行充分利用，防止电能浪费，为电网的监测设备、网络节点提供充分的电能保障，避免通过在输电线路上直接取电而带来的安全隐患。

本发明提供的一种高压避雷线取电最大功率点检测系统，包括用于产生工频正弦交流电并加载于避雷线的两端的电源单元、电流互感器T1、阻抗可调负载单元以及检测输出单元；

电流互感器T1初级线圈的两端分别连接于避雷线的两端，电流互感器T1的次级线圈的两端与阻抗可调负载的两端连接，所述检测输出单元检测阻抗可调负载两端的电压以及流过阻抗可调负载的电流，并根据检测的电压和电流计算取电功率值。

进一步，所述阻抗可调负载包括电阻R1和可调电阻R2，电阻R1和可调电阻R2串联后分别连接于电流互感器T1的次级线圈两端。

进一步，所述电源单元包括用于产生工频正弦交流电的电流源以及电容C1，电流源的正输出端的通过电容C1与避雷线的一端连接，电流源的负输出端连接于避雷线的另一端。

进一步，所述检测输出单元包括电压传感器PT1、电流传感器CT1、电压传感器PT2、电流传感器CT2、中央处理电路以及显示器；

所述电压传感器PT1设置于电阻R1与电流互感器T1的次级线圈之间的公共连接点且电压传感器PT1的输出端与中央处理电路连接，所述电流传感器CT1设置于可调电阻R2与电流互感器T1的次级线圈的公共连接点且电流传感器CT1的输出端与中央处理电路的输入端连接，所述电压传感器PT2设置于电流互感器T1的初级线圈的一端且电压传感器PT2的输出端与中央处理电路的输入端连接，电流传感器CT2用于检测避雷线的电流且其输出端与中央处理电路的输入端连接，所述中央处理电路的输出端与显示器连接。

进一步，所述检测输出单元还包括语音提示器，所述语音提示器的输入端与中央处理电路连接。

进一步，所述系统按照如下方法进行取电最大功率点检测：

S1.将可调电阻R2的阻值设定为最小值；

S2.控制电源单元工作，产生工频正弦交流电并加载于避雷线的两端；

S3.中央处理电路根据电流传感器CT1输出的电流值以及电压传感器PT1输出的电压值计算电流互感器T1的输出功率，且同时根据电压传感器PT2和电流传感器CT2输出的值计算当前避雷线的阻抗；

S4.逐渐增大可调电阻R2的阻值，每调整一次则记录当次电流互感器T1的输出功率以及避雷线对应的阻抗；

S5.中央处理电路将电流互感器T1输出的功率值你合成曲线，找出最大功率值，并确定与该最大功率值对应的避雷线的阻抗。

本发明的有益效果：本发明的高压避雷线取电最大功率点检测系统，能够准确检测到避雷线取电的最大功率点，能够对避雷线上感应出的电能进行充分利用，防止电能浪费，为电网的监测设备、网络节点提供充分的电能保障，避免通过在输电线路上直接取电而带来的安全隐患。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的电路原理图。

具体实施方式

图1为本发明的电路原理图，如图所示，本发明提供的一种高压避雷线取电最大功率点检测系统，包括用于产生工频正弦交流电并加载于避雷线的两端的电源单元、电流互感器T1、阻抗可调负载单元以及检测输出单元；

电流互感器T1初级线圈的两端分别连接于避雷线的两端，电流互感器T1的次级线圈的两端与阻抗可调负载的两端连接，所述检测输出单元检测阻抗可调负载两端的电压以及流过阻抗可调负载的电流，并根据检测的电压和电流计算取电功率值，当避雷线上在输电线路的三相电不平衡状态下感应出电流后，避雷线相当于一个恒流电源，当避雷线由电流流过，避雷线的温度会发生变化，，因此，避雷线的阻抗变化也会随着温度变化而变化，进而造成负载阻抗和避雷线阻抗不匹配，取电时不能再最大功率点上进行，造成电能浪费，通过上述结构，能够准确检测到避雷线取电的最大功率点，能够对避雷线上感应出的电能进行充分利用，防止电能浪费，为电网的监测设备、网络节点提供充分的电能保障，避免通过在输电线路上直接取电而带来的安全隐患。

本实施例中，所述阻抗可调负载包括电阻R1和可调电阻R2，电阻R1和可调电阻R2串联后分别连接于电流互感器T1的次级线圈两端，其中，可调电阻R2采用电位器，能够准确记录阻值。

本实施例中，所述电源单元包括用于产生工频正弦交流电的电流源以及电容C1，电流源的正输出端的通过电容C1与避雷线的一端连接，电流源的负输出端连接于避雷线的另一端，其中，电流源采用现有的幅值可调的正弦信号发生器，电容C1用于滤出直流信号。

本实施例中，所述检测输出单元包括电压传感器PT1、电流传感器CT1、电压传感器PT2、电流传感器CT2、中央处理电路以及显示器；

所述电压传感器PT1设置于电阻R1与电流互感器T1的次级线圈之间的公共连接点且电压传感器PT1的输出端与中央处理电路连接，所述电流传感器CT1设置于可调电阻R2与电流互感器T1的次级线圈的公共连接点且电流传感器CT1的输出端与中央处理电路的输入端连接，所述电压传感器PT2设置于电流互感器T1的初级线圈的一端且电压传感器PT2的输出端与中央处理电路的输入端连接，电流传感器CT2用于检测避雷线的电流且其输出端与中央处理电路的输入端连接，所述中央处理电路的输出端与显示器连接，中央处理电路采用现有的处理电路，比如ARM单片机，STM32系列等，又比如采用AVR单片机，中央处理电路用于计算功率值、避雷线阻抗，并对功率值你合成曲线，且将避雷线阻抗和取电最大功率值的负载阻抗进行匹配，当然，在实际使用中，还设置有键盘，存储器等。

本实施例中，所述检测输出单元还包括语音提示器，所述语音提示器的输入端与中央处理电路连接，中央处理电路拟合功率曲线后，当曲线出现拐点，即功率值逐渐增大到最大值然后逐渐减小后，则通过语音提示器进行提示告警。

本实施例中，所述系统按照如下方法进行取电最大功率点检测：

S1.将可调电阻R2的阻值设定为最小值；

S2.控制电源单元工作，产生工频正弦交流电并加载于避雷线的两端；

S3.中央处理电路根据电流传感器CT1输出的电流值以及电压传感器PT1输出的电压值计算电流互感器T1的输出功率，且同时根据电压传感器PT2和电流传感器CT2输出的值计算当前避雷线的阻抗；

S4.逐渐增大可调电阻R2的阻值，每调整一次则记录当次电流互感器T1的输出功率以及避雷线对应的阻抗；

S5.中央处理电路将电流互感器T1输出的功率值你合成曲线，找出最大功率值，并确定与该最大功率值对应的避雷线的阻抗，从而形成负载阻抗与避雷线阻抗在取电最大功率点匹配，在使用时，只要调整负载阻抗即可实现最大功率点取电。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种高压避雷线取电最大功率点检测系统，其特征在于：包括用于产生工频正弦交流电并加载于避雷线的两端的电源单元、电流互感器T1、阻抗可调负载单元以及检测输出单元；

电流互感器T1初级线圈的两端分别连接于避雷线的两端，电流互感器T1的次级线圈的两端与阻抗可调负载的两端连接，所述检测输出单元检测阻抗可调负载两端的电压以及流过阻抗可调负载的电流，并根据检测的电压和电流计算取电功率值。

2.根据权利要求1所述高压避雷线取电最大功率点检测系统，其特征在于：所述阻抗可调负载包括电阻R1和可调电阻R2，电阻R1和可调电阻R2串联后分别连接于电流互感器T1的次级线圈两端。

3.根据权利要求1所述高压避雷线取电最大功率检测系统，其特征在于：所述电源单元包括用于产生工频正弦交流电的电流源以及电容C1，电流源的正输出端的通过电容C1与避雷线的一端连接，电流源的负输出端连接于避雷线的另一端。

4.根据权利要求2所述高压避雷线取电最大功率点检测系统，其特征在于：所述检测输出单元包括电压传感器PT1、电流传感器CT1、电压传感器PT2、电流传感器CT2、中央处理电路以及显示器；

所述电压传感器PT1设置于电阻R1与电流互感器T1的次级线圈之间的公共连接点且电压传感器PT1的输出端与中央处理电路连接，所述电流传感器CT1设置于可调电阻R2与电流互感器T1的次级线圈的公共连接点且电流传感器CT1的输出端与中央处理电路的输入端连接，所述电压传感器PT2设置于电流互感器T1的初级线圈的一端且电压传感器PT2的输出端与中央处理电路的输入端连接，电流传感器CT2用于检测避雷线的电流且其输出端与中央处理电路的输入端连接，所述中央处理电路的输出端与显示器连接。

5.根据权利要求4所述高压避雷线取电最大功率点检测系统，其特征在于：所述检测输出单元还包括语音提示器，所述语音提示器的输入端与中央处理电路连接。

6.根据权利要求4所述高压避雷线取电最大功率点检测系统，其特征在于：所述系统按照如下方法进行取电最大功率点检测：

S1.将可调电阻R2的阻值设定为最小值；

S2.控制电源单元工作，产生工频正弦交流电并加载于避雷线的两端；

S3.中央处理电路根据电流传感器CT1输出的电流值以及电压传感器PT1输出的电压值计算电流互感器T1的输出功率，且同时根据电压传感器PT2和电流传感器CT2输出的值计算当前避雷线的阻抗；

S4.逐渐增大可调电阻R2的阻值，每调整一次则记录当次电流互感器T1的输出功率以及避雷线对应的阻抗；

S5.中央处理电路将电流互感器T1输出的功率值你合成曲线，找出最大功率值，并确定与该最大功率值对应的避雷线的阻抗。