CN111969659A - 一种高海拔地区输电线路状态监测装置的电源选型方法 - Google Patents

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吴天宝
范松海
李旭旭
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刘小江
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Abstract

本发明公开了一种高海拔地区输电线路状态监测装置的电源选型方法，涉及输电线路状态监测领域，解决了高海拔地区输电线路状态监测装置的供电问题。本发明包括当所述安装地点同时不满足太阳能供电方式和风能供电方式，且分析安装状态监测装置的线路长期稳定电流，所述安装地点的线路长期稳定电流不小于50A，则选择输电路状态监测装置供电方式为导线感应取能+蓄电池的供电方式，本发明提升高海拔地区输电线路状态监测装置的可靠性和稳定性，提升高海拔地区电网运维水平和监测手段。

Description

一种高海拔地区输电线路状态监测装置的电源选型方法
技术领域
本发明涉及输电线路状态监测领域，具体涉及一种高海拔地区输电线路状态监测装置的电源选型方法。
背景技术
近年来，随着电网逐渐向高海拔地区延伸，高海拔地区电网设备规模快速增大已成为电网发展的必然趋势。高海拔地区电网设备多处于1000-5000米，气压低，昼夜温差大，日最高温差可达30℃以上，气候环境复杂恶劣、交通条件差、运维难度大，主要利用输电线路状态监测装置开展电网设备运行状态的监测和预警。
目前，高海拔地区的输电线路状态监测装置，根据运维经验普遍采用太阳能+蓄电池的供能方式，高海拔地区由于普遍具有复杂的气候环境、气压低、昼夜温差大、强紫外线等特点，导致输电线路状态监测装置的供电模块可靠性差、稳定性低、故障率高，进而导致输电线路状态监测装置不能正常工作，发挥应有的作用。而由于输电线路状态监测装置安装在野外，其取能技术一直是个技术难题，据四川地区的初步统计结果，因供电不足导致的输电线路在线监测故障占到总故障的40％以上。因而供能问题已成为制约输电线路在线监测技术进一步发展的主要瓶颈，而普遍采用的太阳能+蓄电池的供电方式不具备统推性和普适性。
高海拔地区输电线路状态监测装置的电源选型，没有根据当地的气候环境特点、如太阳能和风能等资源的富裕程度、风速、风向、当地的最高气温、最低气温、输电线路周围的地形分布、线路的长期稳定运行状态进行分析评估后而选择合适的供电类型，普遍盲目的采用太阳能+蓄电池的方式。
发明内容
高海拔地区输电线路状态监测装置的供电问题已成为制约高海拔地区输电线路状态监测装置推广应用及提升高海拔地区电网运维手段的重大技术瓶颈，因此迫切需要发明一种高海拔地区输电线路状态监测装置的电源选型方法，提升装置的环境适应性和稳定性，以更加高质量地推进高海拔地区输电线路状态监测装置体系建设和高海拔地区电网运维水平。
本发明通过下述技术方案实现：
一种高海拔地区输电线路状态监测装置的电源选型方法，包括如下步骤：
首先评估输电路状态监测装置安装地点的太阳能富裕程度，评估装置安装地点的风能富裕程度；
再者分析装置安装地点的气象环境参数和气象条件，分析安装状态监测装置的线路长期稳定电流；
最后，依据评估输电路状态监测装置安装地点的太阳能富裕程度和风能富裕程度结果和分析结果选择输电路状态监测装置供电方式，分析结果包括气象环境参数和气象条件的分析结果和线路长期稳定电流情况。
进一步地，评估输电路状态监测装置安装地点的太阳能富裕程度包括，依据输电线路状态监测装置安装地点的日照辐射代表年数据，计算评估安装地点的当年水平面总辐照量、水平面总辐射稳定度等级、太阳能资源直射比等级，当安装地点同时满足以下条件时，所述安装地点为强太阳能地区，否则，所述安装地点为弱太阳能地区；
条件a)年水平面总辐照量(GHR)≥1050kW·h/m2；
条件b)水平面总辐射稳定度(GHRS)≥0.36；
条件c)太阳能资源直射比(DHRR)≥0.5；
当所述安装地点为强太阳能地区时候，选择输电路状态监测装置供电方式为太阳能+蓄电池的供电方式。
进一步地，当所述安装地点不满足太阳能供电方式，评估输电线路状态监测装置安装地点的风能富裕程度包括，对风功率密度的评价，所述风功率密度是风场风能资源的综合指标，所述风功率密度受到风速、风速分布和空气密度的影响；
当所述安装地点满足以下任意一个条件时，安装地点为强风能地区，否则，安装地点为弱风能地区，条件如下：
条件A)安装地点10m高度时，风功率密度＞150W/m2；
条件B)安装地点30m高度时，风功率密度＞240W/m2；
条件C)安装地点50m高度时，风功率密度＞300W/m2。
当所述安装地点为强风能地区时，且最大风速不超过40m/s或极大风速不超过60m/s，且最低气温高于零下20℃，且无长期冰雪、雷暴、盐雾或沙尘气候时，选择输电路状态监测装置供电方式为风能+蓄电池的供电方式。
进一步地，当所述安装地点同时不满足太阳能供电方式和风能供电方式，且分析安装状态监测装置的线路长期稳定电流，所述安装地点的线路长期稳定电流不小于50A，则选择输电路状态监测装置供电方式为导线感应取能+蓄电池的供电方式。
进一步地，当所述安装地点同时不满足太阳能供电方式、导线感应取能供电方式和风能供电方式，则选择输电路状态监测装置供电方式为地线感应取能+蓄电池的供电方式。
进一步地，根据高海拔地区输电线路状态监测装置安装地点周围的气象环境条件和线路长期稳定运行状态，选择合适的装置供能方式，避免现在装置普遍盲目的选用太阳能+蓄电池的方式存在的装置供电可靠性低和稳定性差的问题，根据本发明选择合适的装置供电方式后，装置的供电可靠性大幅提高，装置整体的环境适应性也得到较大提高，提高了装置的寿命和整体运行状态，降低了装置的故障率，为推进高海拔地区输电线路状态监测装置体系建设和提高高海拔地区电网运维水平提供了可靠保障。
本发明具有如下的优点和有益效果：
本发明提升高海拔地区输电线路状态监测装置的可靠性和稳定性，提升高海拔地区电网运维水平和监测手段。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的高海拔地区输电线路状态监测装置电源选型方法的流程示意图。
具体实施方式
在对本发明的任意实施例进行详细的描述之前，应该理解本发明的应用不局限于下面的说明或附图中所示的结构的细节。本发明可采用其它的实施例，并且可以以各种方式被实施或被执行。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改进前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
一种高海拔地区输电线路状态监测装置的电源选型方法，包括如下步骤：
首先评估输电路状态监测装置安装地点的太阳能富裕程度，评估装置安装地点的风能富裕程度；
再者分析装置安装地点的气象环境参数和气象条件，分析安装状态监测装置的线路长期稳定电流；
最后，依据评估输电路状态监测装置安装地点的太阳能富裕程度和风能富裕程度结果和分析结果选择输电路状态监测装置供电方式，分析结果包括气象环境参数和气象条件的分析结果和线路长期稳定电流情况；
供电方式包括太阳能+蓄电池的供电方式、风能+蓄电池的供电方式、导线感应取能+蓄电池的供电方式和线感应取能+蓄电池的供电方式。
进一步地，评估输电路状态监测装置安装地点的太阳能富裕程度包括，依据输电线路状态监测装置安装地点的日照辐射代表年数据，计算评估安装地点的当年水平面总辐照量、水平面总辐射稳定度等级、太阳能资源直射比等级，当安装地点同时满足以下条件时，所述安装地点为强太阳能地区，否则，所述安装地点为弱太阳能地区；
条件a)年水平面总辐照量(GHR)≥1050kW·h/m2；
条件b)水平面总辐射稳定度(GHRS)≥0.36；
条件c)太阳能资源直射比(DHRR)≥0.5；
当所述安装地点为强太阳能地区时候，选择输电路状态监测装置供电方式为太阳能+蓄电池的供电方式。
进一步地，当所述安装地点不满足太阳能供电方式，评估输电线路状态监测装置安装地点的风能富裕程度包括，对风功率密度的评价，所述风功率密度是风场风能资源的综合指标，所述风功率密度受到风速、风速分布和空气密度的影响；
当所述安装地点满足以下任意一个条件时，安装地点为强风能地区，否则，安装地点为弱风能地区，条件如下：
条件A)安装地点10m高度时，风功率密度＞150W/m2；
条件B)安装地点30m高度时，风功率密度＞240W/m2；
条件C)安装地点50m高度时，风功率密度＞300W/m2。
当所述安装地点为强风能地区时，且最大风速不超过40m/s或极大风速不超过60m/s，且最低气温高于零下20℃，且无长期冰雪、雷暴、盐雾或沙尘气候时，选择输电路状态监测装置供电方式为风能+蓄电池的供电方式。
进一步地，当所述安装地点同时不满足太阳能供电方式和风能供电方式，且分析安装状态监测装置的线路长期稳定电流，所述安装地点的线路长期稳定电流不小于50A，则选择输电路状态监测装置供电方式为导线感应取能+蓄电池的供电方式。
进一步地，当所述安装地点同时不满足太阳能供电方式、导线感应取能供电方式和风能供电方式，则选择输电路状态监测装置供电方式为地线感应取能+蓄电池的供电方式。
进一步地，根据高海拔地区输电线路状态监测装置安装地点周围的气象环境条件和线路长期稳定运行状态，选择合适的装置供能方式，避免现在装置普遍盲目的选用太阳能+蓄电池的方式存在的装置供电可靠性低和稳定性差的问题，根据本发明选择合适的装置供电方式后，装置的供电可靠性大幅提高，装置整体的环境适应性也得到较大提高，提高了装置的寿命和整体运行状态，降低了装置的故障率，为推进高海拔地区输电线路状态监测装置体系建设和提高高海拔地区电网运维水平提供了可靠保障。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高海拔地区输电线路状态监测装置的电源选型方法，其特征在于，包括如下步骤：
首先评估输电路状态监测装置安装地点的太阳能富裕程度，评估装置安装地点的风能富裕程度；
再者分析装置安装地点的气象环境参数和气象条件，分析安装状态监测装置的线路长期稳定电流；
最后，依据评估输电路状态监测装置安装地点的太阳能富裕程度和风能富裕程度结果和分析结果选择输电路状态监测装置供电方式，分析结果包括气象环境参数和气象条件的分析结果和线路长期稳定电流情况；
供电方式包括太阳能+蓄电池的供电方式、风能+蓄电池的供电方式、导线感应取能+蓄电池的供电方式和线感应取能+蓄电池的供电方式。
2.根据权利要求1所述的一种高海拔地区输电线路状态监测装置的电源选型方法，其特征在于，评估输电路状态监测装置安装地点的太阳能富裕程度包括，依据输电线路状态监测装置安装地点的日照辐射代表年数据，计算评估安装地点的当年水平面总辐照量、水平面总辐射稳定度等级、太阳能资源直射比等级，当安装地点同时满足以下条件时，所述安装地点为强太阳能地区，否则，所述安装地点为弱太阳能地区；
条件a)年水平面总辐照量(GHR)≥1050kW·h/m2；
条件b)水平面总辐射稳定度(GHRS)≥0.36；
条件c)太阳能资源直射比(DHRR)≥0.5；
当所述安装地点为强太阳能地区时候，选择输电路状态监测装置供电方式为太阳能+蓄电池的供电方式。
3.根据权利要求2所述的一种高海拔地区输电线路状态监测装置的电源选型方法，其特征在于，当所述安装地点不满足太阳能供电方式，评估输电线路状态监测装置安装地点的风能富裕程度包括，对风功率密度的评价，所述风功率密度是风场风能资源的综合指标，所述风功率密度受到风速、风速分布和空气密度的影响；
当所述安装地点满足以下任意一个条件时，安装地点为强风能地区，否则，安装地点为弱风能地区，条件如下：
条件A)安装地点10m高度时，风功率密度＞150W/m2；
条件B)安装地点30m高度时，风功率密度＞240W/m2；
条件C)安装地点50m高度时，风功率密度＞300W/m2；
当所述安装地点为强风能地区时，且最大风速不超过40m/s或极大风速不超过60m/s，且最低气温高于零下20℃，且无长期冰雪、雷暴、盐雾或沙尘气候时，选择输电路状态监测装置供电方式为风能+蓄电池的供电方式。
4.根据权利要求3所述的一种高海拔地区输电线路状态监测装置的电源选型方法，其特征在于，当所述安装地点同时不满足太阳能供电方式和风能供电方式，且分析安装状态监测装置的线路长期稳定电流，所述安装地点的线路长期稳定电流不小于50A，则选择输电路状态监测装置供电方式为导线感应取能+蓄电池的供电方式。
5.根据权利要求4所述的一种高海拔地区输电线路状态监测装置的电源选型方法，其特征在于，当所述安装地点同时不满足太阳能供电方式、导线感应取能供电方式和风能供电方式，则选择输电路状态监测装置供电方式为地线感应取能+蓄电池的供电方式。
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