CN111864910A - 一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置及其控制方法 - Google Patents

一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的属于输电线路在线监测技术领域，具体为一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置及其控制方法，包括：太阳能电池、充电模块、储能模块、EMS模块、主控模块、通信模块和n个数据传感器，所述n个数据传感器中的n为正整数，该种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置及其控制方法，输电线路多源数据融合装置可采集多种数据传感器数据，并对所采集数据进行融合汇总及智能分析，分析结果可通过4G无线通信传输至服务端，采用太阳能配合储能电池供电，对装置内各个功能模块采用负载优先级管理方式进行供电，优化了负载能量分配，智能控制电能按需流动。

Description

一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置及其 控制方法
技术领域
本发明涉及输电线路在线监测技术领域，具体为一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置及其控制方法。
背景技术
近年来，随着我国经济的快速发展，对电力的需求越来越高，电网规模正在不断扩大，在复杂地形条件下的电网建设和设备维护工作也日趋增多，输电线路数量众多且分布广泛，通常会横跨山川、河流、铁路、公路等各种复杂环境及重要设施，易受各种自然环境、人为环境的破坏，影响供电安全。
相比传统人工巡查的耗时耗力，输电线路在线检测装置可以实现全天候的在线监测与管理，解决了巡检工作量大、工作环境危险的问题，提高了运检维护效率，已经陆续推出以图像/视频、微气象环境监测、导线温度检测、防盗以及覆冰预警等在线监测内容为主的各类设备。
现有的设备相互独立，导致杆塔上设备众多，互通性不强，并且存在成本较高，适应能力较差等问题，同时由于装置放置于杆塔上，供电方式多为太阳能配合蓄电池供电，特别在极端恶劣天气条件下的连续工作时间缺少优化，使装置性能存在短板。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置及其控制方法，以解决上述背景技术中提出的现有的设备相互独立，导致杆塔上设备众多，互通性不强，并且存在成本较高，适应能力较差等问题，同时由于装置放置于杆塔上，供电方式多为太阳能配合蓄电池供电，特别在极端恶劣天气条件下的连续工作时间缺少优化，使装置性能存在短板的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置，包括：太阳能电池、充电模块、储能模块、EMS模块、主控模块、通信模块和n个数据传感器，所述n个数据传感器中的n为正整数，所述储能模块包括磷酸铁锂电池组、保护及测量电路、充电电流测量模块、放电电流测量模块、温度测量模块、电池电压均衡模块和SOC计算模块，所述的EMS模块对所述的主控模块、所述通信模块和所述数据传感器进行电能分配控制，所述EMS模块与所述储能模块交互电池电压、电池充放电电流、电池温度和SOC信息，所述主控模块通过RS485、以太网、WIFI和ZigBee的方式获取所述数据传感器的数据，并对所获取数据进行存储、数据融合、智能分析。
优选的，所述数据传感器包括但不限于图象传感器、微气象传感器、导线测温传感器、导线拉力传感器和杆塔倾斜传感器。
优选的，所述负载根据重要等级分为A、B和C三个类型，所述A类负载为基础性负载，所述B类负载为功能性性负载，所述C类负载为扩展性负载。
一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置的控制方法，该具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置的控制方法包括如下步骤：
S1：所述A类负载需求在无太阳能供电情况下连续运行t小时；所述B类负载需求在无太阳能供电情况下根据天气情况及储能容量情况决定是否对其供电；所述C类负载在无太阳能供电情况下不对其进行供电；所述t为正整数；
S2：所述输电线路多源数据融合装置可以从服务端获取安装地点10天内天气预报，将10天内天气预报信息、当前时间、当前太阳能电池输出功率信息进行智能研判，分析并计算出当日光照剩余时间T、下一次光照间隔时间Tnext；
S3：根据所述太阳能电池的输出状态分为正常运行模式模式和节能运行模式；
S4：所述正常运行方式是太阳能电池输出正常，根据电池SOC信息、当日光照剩余时间T、各类型负载功率决定各个类型负载的供电；
S5：所述节能运行方式是太阳能电池无输出，根据电池SOC信息、下一次光照间隔时间Tnext决定各个类型负载的供电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置及其控制方法，输电线路多源数据融合装置可采集多种数据传感器数据，并对所采集数据进行融合汇总及智能分析，分析结果可通过4G无线通信传输至服务端，采用太阳能配合储能电池供电，对装置内各个功能模块采用负载优先级管理方式进行供电，优化了负载能量分配，智能控制电能按需流动。
附图说明
图1为本发明具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置拓扑结构图；
图2为本发明具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置的运行方式图；
图3为本发明具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置在正常运行方式下的控制流程图；
图4为本发明具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置在节能运行方式下的控制流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置及其控制方法，可实现多种传感数据的接入及分析，同时针对不同优先级的负载合理分配电能，实现负载的区分管理，请参阅图1-4，包括：太阳能电池、充电模块、储能模块、EMS模块、主控模块、通信模块和n个数据传感器；
请再次参阅图1，模块之间电性串联，具体的，n个数据传感器中的n为正整数，储能模块包括磷酸铁锂电池组、保护及测量电路、充电电流测量模块、放电电流测量模块、温度测量模块、电池电压均衡模块和SOC计算模块，的EMS模块对的主控模块、通信模块和数据传感器进行电能分配控制，EMS模块与储能模块交互电池电压、电池充放电电流、电池温度和SOC信息，主控模块通过RS485、以太网、WIFI和ZigBee的方式获取数据传感器的数据，并对所获取数据进行存储、数据融合、智能分析，数据传感器包括但不限于图象传感器、微气象传感器、导线测温传感器、导线拉力传感器和杆塔倾斜传感器；
一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置的控制方法，该具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置的控制方法包括如下步骤：
S1：A类负载需求在无太阳能供电情况下连续运行t小时；B类负载需求在无太阳能供电情况下根据天气情况及储能容量情况决定是否对其供电；C类负载在无太阳能供电情况下不对其进行供电；t为正整数；
S2：输电线路多源数据融合装置可以从服务端获取安装地点10天内天气预报，将10天内天气预报信息、当前时间、当前太阳能电池输出功率信息进行智能研判，分析并计算出当日光照剩余时间T、下一次光照间隔时间Tnext；
S3：根据太阳能电池的输出状态分为正常运行模式模式和节能运行模式；
S4：正常运行方式是太阳能电池输出正常，根据电池SOC信息、当日光照剩余时间T、各类型负载功率决定各个类型负载的供电；
S5：节能运行方式是太阳能电池无输出，根据电池SOC信息、下一次光照间隔时间Tnext决定各个类型负载的供电。
请再次参阅图1，为了保证传感数据的多样性，具体的，数据传感器包括但不限于图象传感器、微气象传感器、导线测温传感器、导线拉力传感器和杆塔倾斜传感器。
请再次参阅图1，为了对负载进行等级的划分，具体的，负载根据重要等级分为A、B和C三个类型，A类负载为基础性负载，B类负载为功能性性负载，C类负载为扩展性负载。
实施例1
一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置及其控制方法，该输电线路多源数据融合装置包括太阳能电池、充电模块、储能模块、EMS模块、主控模块、通信模块、n个数据传感器，n为正整数；
太阳能电池通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应转换成电能，太阳能电池输出端口与的充电模块连接，输出电压为直流0～18V；
充电模块输入端口与太阳能电池相连接，输出模块与的储能模块连接，充电模块具备MPPT（最大功率点跟踪）功能，将太阳能电池发出的直流电通过DC/DC变换对储能模块进行充电。
储能模块的输入端口与充电模块连接，输出端口与EMS模块连接，储能模块包括磷酸铁锂电池组、保护及测量电路，具备对磷酸铁锂电池的电压测量、充电电流测量、放电电流测量、温度测量、电池电压均衡、SOC（电池剩余电量）计算的功能，储能模块输出口电压为直流9～14.4V，通过IIC总线将电池各类状态信息传输至EMS模块。
EMS模块输入端与储能模块连接，接收储能模块输出的电能及电池状态信息，输出端通过DC/DC转换为不同等级直流电压分别输送至的主控模块、通信模块、数据传感器，EMS模块根据电池SOC信息对上述各个模块及传感器的电能分配进行综合控制。
通信模块供电输入端与EMS模块连接，数据输入端与的主控模块连接，通信模块具备互联网连接功能，将主控模块传输的数据以I1规约发送至服务端，并可接受服务端的数据并传输给主控模块；
主控模块供电输入端与EMS模块连接，数据输入端与多个数据传感器连接，数据输出端口与通信模块连接，主控模块通过RS485、以太网、WIFI、ZigBee等方式获取数据传感器的数据，并对所获取数据进行存储、数据融合、智能分析。
数据传感器供电输入端与EMS模块连接，数据输出端口与主控模块连接，数据传感器包括但不限于图象传感器、微气象传感器、导线测温传感器、导线拉力传感器、杆塔倾斜传感器，数据传感器的数据传输方式包括但不限于RS485、以太网、WIFI、ZigBee等方式。
一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置的可对内部各个负载及的数据传感器进行优先级配置，根据重要等级分为A、B、C三类；
重要等级为A类负载为基础性负载，输电线路多源数据融合装置能与后台交互的最小功能模块，需求在无太阳能供电情况下连续运行t小时；重要等级为B类负载为功能性负载，需求在无太阳能供电情况下根据电池模块剩余容量情况决定是否对其供电；C类负载为扩展性负载，在无太阳能供电情况下不对其进行供电；t为正整数。
实施例2
一种可以按照负载优先级进行能量分配的输电线路多源数据融合装置中的EMS控制单元根据设定的负载优先级、负载功率及太阳能供电时需求运行时间综合计算安全SOCsafe值。
安全SOCsafe值计算公式如下：
SOCsafe =PLOAD_A*（t-tx）*k / Ebattery *100%；
式中PLOAD_A为多个基础性负载的额定功率；t为多个基础性负载在无太阳能供电情况下的连续供电时间；tx为多个基础性负载在无太阳能供电情况下的已运行时间；k为能量转换系数，综合考虑储能换流器、直流输出模块、太阳能输出模块的转换效率，可设定范围为1.1～1.5；Ebattery表示储能电池总容量。
一种可以按照负载优先级进行能量分配的输电线路多源数据融合装置工作方式可分为正常运行方式和节能运行方式。
安全SOCsafe值在正常运行方式下，计算公式中的tx固定为0，经计算后安全SOCsafe值为固定值。
安全SOCsafe值在节能运行方式下，计算公式中的tx为在节能运行方式下已运行时间，经计算后安全SOCsafe值为实时变动值。
输电线路多源数据融合装置可以从服务端获取安装地点10天内天气预报，将10天内天气预报信息、当前时间、当前太阳能电池输出功率信息进行智能研判，分析并计算出当日光照剩余时间T、下一次光照间隔时间Tnext。
一种可以按照负载优先级进行能量分配的输电线路多源数据融合装置工作方式可分为正常运行方式和节能运行方式：
正常运行方式是太阳能电池输出正常， EMS模块根据电池SOC信息、当日光照剩余时间T决定各个类型负载的供电；
节能运行方式是太阳能电池无输出，EMS模块根据电池SOC信息、下一次光照间隔时间Tnext决定各个类型负载的供电。
实施例3
一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置可以将包括摄像头、微气象传感器、导线测温传感器、导线拉力传感器、杆塔倾斜传感器等各类杆塔状态监测传感器中获取数据并进行数据融合、智能分析、存储、远程通信。
输电线路多源数据融合装置的结构图：
参阅图1，图1是本发明一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置的结构图，由图可见包括太阳能电池、充电模块、储能模块、EMS模块、主控模块、通信模块、n个数据传感器，n为正整数。
太阳能电池通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应转换成电能，太阳能电池输出端口与的充电模块连接，输出电压为直流0～18V；
充电模块输入端口与太阳能电池相连接，输出模块与的储能模块连接，充电模块具备MPPT（最大功率点跟踪）功能，将太阳能电池发出的直流电通过DC/DC变换对储能模块进行充电。
储能模块的输入端口与充电模块连接，输出端口与EMS模块连接，储能模块包括磷酸铁锂电池组、保护及测量电路，具备对磷酸铁锂电池的电压测量、充电电流测量、放电电流测量、温度测量、电池电压均衡、SOC（电池剩余电量）计算，电池模块输出口电压为直流9～14.4V，通过IIC总线将电池SOC信息传输至EMS模块。
EMS模块输入端与储能模块连接，接收储能模块输出的电能及电池SOC信息，输出端通过DC/DC转换为不同等级直流电压分别输送至的主控模块、通信模块、数据传感器，EMS模块根据电池SOC信息对上述各个模块及传感器的电能分配进行综合控制。
通信模块供电输入端与EMS模块连接，数据输入端与的主控模块连接，通信模块具备互联网连接功能，将主控模块传输的数据以I1规约发送至服务端，并可接受服务端的数据并传输给主控模块；
主控模块供电输入端与EMS模块连接，数据输入端与多个数据传感器连接，数据输出端口与通信模块连接，主控模块通过RS485、以太网、WIFI、ZigBee等方式获取数据传感器的数据，并对所获取数据进行存储、数据融合、智能分析。
数据传感器供电输入端与EMS模块连接，数据输出端口与主控模块连接，数据传感器包括但不限于图象传感器、微气象传感器、导线测温传感器、导线拉力传感器、杆塔倾斜传感器。
多源数据融合装置的负载优先级分类：
一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置的可对负载进行优先级配置，根据功能类型等级分为A、B、C三类。
一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置的可对内部主控模块、通信模块及数据传感器进行优先级配置，根据重要等级分为A、B、C三类负载。
重要等级为A类负载为基础性负载，输电线路多源数据融合装置能与后台交互的最小功能模块，需求在无太阳能供电情况下连续运行t小时；重要等级为B类负载为功能性负载，需求在无太阳能供电情况下根据电池模块剩余容量情况决定是否对其供电；C类负载为扩展性负载，在无太阳能供电情况下不对其进行供电；t为正整数。
EMS控制单元根据设定的负载优先级、负载功率及无太阳能供电时需求运行时间综合计算安全SOCsafe值。
安全SOCsafe值计算公式如下：
SOCsafe =PLOAD_A*（t-tx）*k / Ebattery *100%；
式中PLOAD_A为多个基础性负载的额定功率；t为多个基础性负载在无太阳能供电情况下的连续供电时间；tx为多个基础性负载在无太阳能供电情况下的已运行时间；k为能量转换系数，综合考虑储能换流器、直流输出模块、太阳能输出模块的转换效率，可设定范围为1.1～1.5；Ebattery表示储能电池总容量。
输电线路多源数据融合装置的负载优先级控制的运行方式：
参阅图2，图2是本发明一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置的运行模式，分为正常运行及节能运行两种方式。
输电线路多源数据融合装置可以从服务端获取安装地点10天内天气预报。将10天内天气预报信息、当前时间、当前太阳能电池输出功率信息进行智能研判，分析并计算出当日光照剩余时间T、下一次光照间隔时间Tnext，为EMS模块对各类负载的供电提供决策依据。
正常运行方式，是指在太阳能电池输出正常时，EMS模块根据太阳能电池输出功率、电池SOC信息、负载功率、当日光照剩余时间等综合考虑，控制各个功能等级负载的运行。
节能运行方式，是指在太阳能电池无输出时，EMS模块根据电池SOC信息、负载功率、下一次光照间隔时间等综合考虑，根据负载优先级为负载进行能量供给。
正常运行方式和节能运行方式可根据太阳能电池输出的状态进行自动切换。
输电线路多源数据融合装置的正常运行控制方法：
参阅图3，图3是本发明一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置在正常运行方式下的控制流程图，在正常运行方式下，太阳能电池输出正常，EMS控制单元根据电池SOC信息，太阳能电池输出功率、负载功率、当日光照剩余时间T制定相应的控制方法：
Eday=PDG * T * Kday；
式中：Eday表示根据当前当日光照剩余时间计算出太阳能电池在当日光照结束前可输出能量。Kday为调整系数，根据四季及当日天气不同，自动调整为0.5～1.0；
电池实际容量SOCreal小于安全SOCsafe值；
若Eday -（SOCsafe-SOCreal）* Ebattery＜0；
表示当日预计可获取能量不能达到电池安全容量，开启基础性负载，关闭功能性、扩展性负载。
若Eday -（SOCsafe-SOCreal）* Ebattery＞0；
表示当日预计可获取能量超过电池安全容量，开启基础性、功能性负载，关闭扩展性负载。
电池实际容量SOCreal大于安全SOCsafe值且小于满容量；
若Eday -（100%-SOCreal）* Ebattery＞0；
表示当日预计可获取能量可将电池充满，开启基础性、功能性负载、扩展性负载。
若Eday -（100%-SOCreal）* Ebattery＜0；
表示当日预计可获取能量不可将电池充满，开启基础性、功能性负载，关闭扩展性负载。
电池容量已满：开启基础性、功能性、扩展性负载。
输电线路多源数据融合装置的节能运行控制方法：
参阅图4，图4是本发明一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置在节能运行方式下的控制流程图，在太阳能电池板无输出情况下，输电线路多源数据融合装置自动切换为节能运行方式，该运行方式下，由储能模块为系统供电，EMS控制单元根据负载类别及功率、电池SOC信息、下一次光照间隔时间制定相应的控制方法。
通过下式计算B、C类负载在下一次光照间隔时间内所需电能：
EB=PLOAD_B * Tnext / KLOAD；
EC=PLOAD_C * Tnext / KLOAD；
式中PLOAD_B、PLOAD_C为B、C类负载总功率，KLOAD为EMS模块中给各类型负载供电的转换效率，根据当前电池电压及输出电压自动计算，范围0.8～1.0。
电池实际容量SOCreal小于安全SOCsafe值；
开启基础性负载，关闭功能性、扩展性负载。
电池实际容量SOCreal大于于安全SOCsafe值；
（SOCreal-SOCsafe）* Ebattery > EB+ EC；；
开启基础性、功能性、扩展性负载；
EB+ EC > （SOCreal-SOCsafe）* Ebattery > EB；；
开启基础性、功能性负载，关闭扩展性负载；
EB > （SOCreal-SOCsafe）* Ebattery > 0；
开启基础性负载、关闭功能性、扩展性负载。
综合以上所述：该种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置及其控制方法，输电线路多源数据融合装置可采集多种数据传感器数据，并对所采集数据进行融合汇总及智能分析，分析结果可通过4G无线通信传输至服务端，采用太阳能配合储能电池供电，对装置内各个功能模块采用负载优先级管理方式进行供电，优化了负载能量分配，智能控制电能按需流动。
虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (4)

1.一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置，其特征在于：包括：太阳能电池、充电模块、储能模块、EMS模块、主控模块、通信模块和n个数据传感器，所述n个数据传感器中的n为正整数，所述储能模块包括磷酸铁锂电池组、保护及测量电路、充电电流测量模块、放电电流测量模块、温度测量模块、电池电压均衡模块和SOC计算模块，所述的EMS模块对所述的主控模块、所述通信模块和所述数据传感器进行电能分配控制，所述EMS模块与所述储能模块交互电池电压、电池充放电电流、电池温度和SOC信息，所述主控模块通过RS485、以太网、WIFI和ZigBee的方式获取所述数据传感器的数据，并对所获取数据进行存储、数据融合、智能分析。
2.根据权利要求1所述的一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置，其特征在于：所述数据传感器包括但不限于图象传感器、微气象传感器、导线测温传感器、导线拉力传感器和杆塔倾斜传感器。
3.根据权利要求2所述的一种具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置，其特征在于：所述负载根据重要等级分为A、B和C三个类型，所述A类负载为基础性负载，所述B类负载为功能性性负载，所述C类负载为扩展性负载。
4.一种如权利要求1-3中任一项所述的具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置的控制方法，其特征在于：该具备负载优先级控制的输电线路多源数据融合装置的控制方法包括如下步骤：
S1：所述A类负载需求在无太阳能供电情况下连续运行t小时；所述B类负载需求在无太阳能供电情况下根据天气情况及储能容量情况决定是否对其供电；所述C类负载在无太阳能供电情况下不对其进行供电；所述t为正整数；
S2：所述输电线路多源数据融合装置可以从服务端获取安装地点10天内天气预报，将10天内天气预报信息、当前时间、当前太阳能电池输出功率信息进行智能研判，分析并计算出当日光照剩余时间T、下一次光照间隔时间Tnext；
S3：根据所述太阳能电池的输出状态分为正常运行模式模式和节能运行模式；
S4：所述正常运行方式是太阳能电池输出正常，根据电池SOC信息、当日光照剩余时间T、各类型负载功率决定各个类型负载的供电；
S5：所述节能运行方式是太阳能电池无输出，根据电池SOC信息、下一次光照间隔时间Tnext决定各个类型负载的供电。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN117008602B (zh) * 2023-06-02 2024-07-05 国网山东省电力公司邹城市供电公司 一种变电站内巡检机器人路径规划方法及系统

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112311078A (zh) * 2020-11-04 2021-02-02 华侨大学 一种基于信息融合的太阳能负载调节方法和装置
CN112509304A (zh) * 2020-11-30 2021-03-16 沪东重机有限公司 智能无线远程控制器
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CN117008602A (zh) * 2023-06-02 2023-11-07 国网山东省电力公司邹城市供电公司 一种变电站内巡检机器人路径规划方法及系统
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