CN112994586A - 一种适用于山谷地区供电维护系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于山谷地区供电维护系统，其特征在于，包括：发电模块、用电模块和供电模块；所述发电模块和用电模块连接，所述用电模块和所述供电模块连接，其中所述发电模块包括小型发电设备和储能设备；所述小型发电设备和所述储能设备连接，其中，所述小型发电设备包括太阳能光板和小型水力发电机，所述储能设备包括蓄电池和逆变器；所述太阳能光板和小型水力发电机分别用于获取山谷地区的太阳能和水能产生的电能，将所述电能发送至所述储能设备，其中，所述蓄电池用于存储所述电能，所述逆变器用于将直流电源转为交流电源，实现山谷民用供电。本发明通过构造供电系统满足偏远地区居民的供电需求，降低山谷地区供电维护成本。

Description

一种适用于山谷地区供电维护系统
技术领域
本发明涉及供电技术领域，尤其涉及一种适用于山谷地区供电维护系统。
背景技术
在高山密林的育林区，人烟罕至，只有少量的护林员住在山谷之中。由于护林员居住的林间山谷地区远离居民聚集区，若采用长距离输电线供电，建设难度大，维护成本高，电费收益远远低于建设和维护成本，不能接入供电局电网系统。
发明内容
本发明目的在于，提供一种适用于山谷地区供电维护系统，以解决偏远山区供电成本较高和供电难的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种适用于山谷地区供电维护系统，包括：发电模块、用电模块和供电模块；
所述发电模块和用电模块连接，所述用电模块和所述供电模块连接，其中所述发电模块包括小型发电设备和储能设备；
所述小型发电设备和所述储能设备连接，其中，所述小型发电设备包括太阳能光板和小型水力发电机，所述储能设备包括蓄电池和逆变器；
所述太阳能光板和小型水力发电机分别用于获取山谷地区的太阳能和水能产生电能，将所述电能发送至所述储能设备，其中，所述蓄电池用于存储所述电能，所述逆变器用于将直流电源转为交流电源，实现山谷民用供电。
优选地，所述用电模块包括智能电表和集中器TTU；
所述智能电表与所述集中器TTU连接，所述智能电表用于获取用户用电信息，通过微功率无线传输至所述集中器TTU。
优选地，所述用电模块还包括无线网关和集中器远程通信模块；
所述集中器TTU接收所述用户用电信息，通过所述集中器远程通信模块传输至所述无线网关。
优选地，所述储能设备还包括无线终端；
所述无线终端用于获取所述蓄电池和所述逆变器的电量信息，并发送至所述无线网关。
优选地，还包括所述小型发电设备经微功率无线传输至所述无线终端。
优选地，所述用电模块还包括应急手持无线终端和射频天线；
所述应急手持无线终端与所述无线网关连接，实现应急通信或信号测试；
所述无线网关通过馈线连接所述射频天线。
优选地，所述小型发电设备还包括监测器，用于获取所述小型发电设备的实时监测数据；
所述储能设备还包括烟雾传感器、温度传感器和摄像头，其中，所述烟雾传感器用于获取所述储能设备中的烟雾浓度，所述温度传感器用于监测所述储能设备中的温度，所述摄像头用于在所述储能设备内进行实时监控。
优选地，所述监测器、烟雾传感器、温度传感器和摄像头获取的数据，通过所述无线终端传输至所述用电模块。
优选地，所述供电模块包括射频拉远单元、基带处理单元、交换机和核心路由器，其中，所述射频拉远单元与所述无线网关通信连接，通过射频天线进行数据接收，所述射频拉远单元与所述基带处理单元连接，所述基带处理单元与所述交换机连接，所述交换机与所述核心路由器连接。
优选地，还包括业务主站系统，所述业务主站系统通过电力光传输网与所述核心路由器连接，所述业务主站系统用于接收所述供电模块的电量信息并进行电能计费。
本发明通过发电模块、用电模块和供电模块构建适用于山谷地区供电的系统，利用太阳能、水能等自然资源，独立供电，降低供电维护成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明某一实施例提供的一种适用于山谷地区供电维护系统的结构示意图；
图2是本发明另一实施例提供的一种适用于山谷地区供电维护系统的结构示意图；
图3是本发明又一实施例提供的一种适用于山谷地区供电维护系统的结构示意图；
图4是本发明某一实施例提供的监控系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明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作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。
应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参阅图1，本发明提供一种适用于山谷地区供电维护系统，包括发电模块11、用电模块12和供电模块13，发电模块11和用电模块12连接，用电模块12和供电模块13连接，其中发电模块11包括小型发电设备100和储能设备200，其中，小型发电设备100和储能设备200进行连接，小型发电设备100包括太阳能光板102和小型水力发电机101，储能设备200包括蓄电池201和逆变器202，太阳能光板102和小型水力发电机101分别用于获取山谷地区的太阳能和水能产生电能，将电能发送至储能设备200，其中，蓄电池201用于存储电能，逆变器202用于将直流电源转为交流电源，实现山谷民用供电。
请参阅图2，由于林间山谷地区远离居民聚集区，若采用长距离输电线供电，建设难度大，维护成本高，电费收益远远低于建设和维护成本，不能接入已有的供电局电网系统，可根据山谷的自然条件，利用太阳能、水能等自然能源，独立供电。在离护林员居住的山谷寻找开阔的平地或山坡，安装太阳能板，由于地处山谷，往往有溪流或小河，可安装小型水力发电机101，将以上小型发电设备100产生的电能存贮至蓄电池201中，由直流/交流逆变器202(DC/AC)将直流电源转为220kV交流电源，转入220kV供电线路，实现山谷民用供电。
请参阅图3，由于设计的是离网供电系统，因此电能计费信息不能按照普通的电力线路载波方式传送回计量主站。而且，由于地处高山山谷且人烟罕至，运营商信号基站受到高山遮挡，信号无法覆盖，没有公网通信网络，电能计费信息也不能利用公网进行传送需要设计建设一套电力专用通信系统。用电模块12包括智能电表121和集中器TTU122，智能电表121与集中器TTU122连接，智能电表121用于获取用户用电信息，通过微功率无线传输至集中器TTU122，用电模块12还包括无线网关124和集中器远程通信模块123，集中器TTU122接收用户用电信息，通过集中器远程通信模块123传输至无线网关124，储能设备200还包括无线终端203，无线终端203用于获取蓄电池201和逆变器202的电量信息，并发送至无线网关124，小型发电设备100通过微功率无线传输与无线终端203连接，用电模块12还包括应急手持无线终端125和射频天线126，应急手持无线终端125与无线网关124连接，实现应急通信或信号测试，无线网关124通过馈线连接射频天线126，小型发电设备100还包括监测器103，用于获取对小型发电设备100实时监测数据，储能设备200还包括烟雾传感器2031、温度传感器2032和摄像头2033，其中，烟雾传感器2031用于获取储能设备200中的烟雾浓度，温度传感器2032用于监测储能设备200中的温度，摄像头2033用于储能设备200内进行实时监控，确保用电安全，监测器103、烟雾传感器2031、温度传感器2032和摄像头2033获取的数据，通过无线终端203传输至用电模块12，供电模块13包括射频拉远单元131、基带处理单元132、交换机133和核心路由器134，其中，射频拉远单元131与无线网关124通信连接，通过射频天线126进行数据接收，射频拉远单元131与基带处理单元132连接，基带处理单元132与交换机133连接，交换机133与核心路由器134连接，供电模块13还包括业务主站系统135，业务主站系统135通过电力光传输网与核心路由器134连接，业务主站系统135用于接收供电模块13的电量信息并进行电能计费。
用户的电能表采集用户用电量信息，通过微功率无线传送至集中器TTU122，集中器内置远程通信模块与无线网关124通信，储能设备200侧配置无线终端203(CPE)，采集的蓄电池201、逆变器202的电量信息通过CPE发送至无线网关124，太阳能光板102和小型水力发电机101经微功率无线传输至无线终端203(CPE)，电力用户或通信测试人员可以手持无线终端203(CPE)连接无线网关124，实现应急通信或信号测试，无线网关124通过馈线连接射频天线126，其中，电能表安装在用户侧，集中器安装在220kV线路杆上，无线终端203安装在蓄能设备机柜内，无线网关124安装在地势较高且相对开阔的220kV线路杆上，射频天线126安装在对应的220kV线路杆顶。
请参阅图4，在山谷用户所属电网营业厅或供电所等地势较高的楼宇安装电力无线通信宏站，在电网营业厅或供电所通信机房安装核心路由器134、交换机133、基带处理单元132(BBU)，在楼顶安装射频拉远单元131(RRU)和射频天线126，在计量中心配置业务主站系统135，通过电力光传输网与各供电所、营业厅进连接。太阳能光板102和小型水力发电机101安装有监测器103，储能设备200机柜内安装烟雾传感器2031、温度传感器2032和摄像头2033，所有监控设备采集的信息通过储能设备200机柜内的CPE进行传输。通过以上的供电系统、通信系统和监控系统，可实现林地高山山谷地区散点居住点的电力用户电力供应，并实现电费远程抄表，电力设备远程监控等功能。在紧急情况，如森林火警、泥石流等情况，电力用户可通过手持无线终端203，利用电力系统的无线通信设备，对外呼救或报警。
本发明建立了一套离网供电系统，同时还建立了一套电力专用通信系统和电力设备远程监控系统，用于满足偏远山谷地区居民的供电及通信需求，实现离网用户供电，远程电力抄表、远程电力设备监控和应急通信等功能。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种适用于山谷地区供电维护系统，其特征在于，包括：发电模块、用电模块和供电模块；
所述发电模块和用电模块连接，所述用电模块和所述供电模块连接，其中所述发电模块包括小型发电设备和储能设备；
所述小型发电设备和所述储能设备连接，其中，所述小型发电设备包括太阳能光板和小型水力发电机，所述储能设备包括蓄电池和逆变器；
所述太阳能光板和小型水力发电机分别用于获取山谷地区的太阳能和水能产生的电能，将所述电能发送至所述储能设备，其中，所述蓄电池用于存储所述电能，所述逆变器用于将直流电源转为交流电源，实现山谷民用供电。
2.根据权利要求1所述的适用于山谷地区供电维护系统，其特征在于，所述用电模块包括智能电表和集中器TTU；
所述智能电表与所述集中器TTU连接，所述智能电表用于获取用户用电信息，通过微功率无线传输至所述集中器TTU。
3.根据权利要求2所述的适用于山谷地区供电维护系统，其特征在于，所述用电模块还包括无线网关和集中器远程通信模块；
所述集中器TTU接收所述用户用电信息，通过所述集中器远程通信模块传输至所述无线网关。
4.根据权利要求3所述的适用于山谷地区供电维护系统，其特征在于，所述储能设备还包括无线终端；
所述无线终端用于获取所述蓄电池和所述逆变器的电量信息，并发送至所述无线网关。
5.根据权利要求4所述的适用于山谷地区供电维护系统，其特征在于，还包括所述小型发电设备经微功率无线传输至所述无线终端。
6.根据权利要求5所述的适用于山谷地区供电维护系统，其特征在于，所述用电模块还包括应急手持无线终端和射频天线；
所述应急手持无线终端与所述无线网关连接，实现应急通信或信号测试；
所述无线网关通过馈线连接所述射频天线。
7.根据权利要求6所述的适用于山谷地区供电维护系统，其特征在于，所述小型发电设备还包括监测器，用于获取所述小型发电设备的实时监测数据；
所述储能设备还包括烟雾传感器、温度传感器和摄像头，其中，所述烟雾传感器用于获取所述储能设备中的烟雾浓度，所述温度传感器用于监测所述储能设备中的温度，所述摄像头用于在所述储能设备内进行实时监控。
8.根据权利要求7所述的适用于山谷地区供电维护系统，其特征在于，所述监测器、烟雾传感器、温度传感器和摄像头获取的数据，通过所述无线终端传输至所述用电模块。
9.根据权利要求8所述的适用于山谷地区供电维护系统，其特征在于，所述供电模块包括射频拉远单元、基带处理单元、交换机和核心路由器，其中，所述射频拉远单元与所述无线网关通信连接，通过射频天线进行数据接收，所述射频拉远单元与所述基带处理单元连接，所述基带处理单元与所述交换机连接，所述交换机与所述核心路由器连接。
10.根据权利要求9所述的适用于山谷地区供电维护系统，其特征在于，还包括业务主站系统，所述业务主站系统通过电力光传输网与所述核心路由器连接，所述业务主站系统用于接收所述供电模块的电量信息并进行电能计费。
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