[發(fā)明專利]輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能供電設(shè)備的能量管理系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310057517.X
• 申請(qǐng)日: 2013-02-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103186130A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張浩;郭經(jīng)紅;梁云;李炳林;劉世棟;卜憲德;田文鋒;姚繼明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能供電設(shè)備的能量管理系統(tǒng)及方法，具體涉及一種輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能供電設(shè)備的能量管理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括系統(tǒng)主站，通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測(cè)終端，監(jiān)測(cè)終端可以監(jiān)測(cè)輸電線路的各種有用狀態(tài)信息，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)较到y(tǒng)主站。監(jiān)測(cè)終端和通信設(shè)備均位于輸電線路桿塔上，一般采用太陽(yáng)能供電方式為其供電。因?yàn)樘?yáng)能供電方式的供電能力有限，就要求監(jiān)測(cè)終端和通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的平均功耗很低，否則太陽(yáng)能供電系統(tǒng)將十分龐大，成本也大大增加。低功耗的設(shè)計(jì)是用于輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)終端和通信設(shè)備必須采用的，但是低功耗設(shè)計(jì)的效果是有極限的，為了降低監(jiān)測(cè)終端和通信設(shè)備的平均功耗，只能從合理規(guī)劃其工作時(shí)間的角度去考慮解決的辦法。

由于輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)傳輸很多時(shí)候不是24小時(shí)連續(xù)工作的，而是每隔一個(gè)特定的時(shí)間進(jìn)行一次狀態(tài)采集和傳輸，因此通信設(shè)備和監(jiān)測(cè)終端都可以采用合理的能量管理機(jī)制來(lái)進(jìn)行休眠和周期性的工作。但是通信設(shè)備的休眠和周期性的工作比較難以和監(jiān)測(cè)終端進(jìn)行同步，不同廠家的通信設(shè)備和監(jiān)測(cè)終端之間的能量管理機(jī)制也不一樣。為了更好的解決能量管理的問(wèn)題，最好的解決辦法是將能量管理機(jī)制應(yīng)用于輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的供電設(shè)備，通信設(shè)備和監(jiān)測(cè)終端都是供電設(shè)備負(fù)載，從而從系統(tǒng)級(jí)的層面考慮能量管理機(jī)制，可以取得更好的效果。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能供電設(shè)備的能量管理系統(tǒng)，另一目的是提供一種輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能供電設(shè)備的能量管理方法，本發(fā)明從系統(tǒng)級(jí)的層面考慮能量管理方法，將能量管理方法應(yīng)用于輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的供電設(shè)備，從而使得整個(gè)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)周期性地工作，達(dá)到降低系統(tǒng)平均功耗的目的。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能供電設(shè)備的能量管理系統(tǒng)，其改進(jìn)之處在于，所述系統(tǒng)包括太陽(yáng)能充放電控制器以及分別與其連接的負(fù)載、太陽(yáng)能面板和蓄電池；

所述太陽(yáng)能充放電控制器包括依次連接的狀態(tài)控制電路和北斗系統(tǒng)模塊。

優(yōu)選的，所述狀態(tài)控制電路用于太陽(yáng)能充放電控制器在正常狀態(tài)、非常狀態(tài)和休眠狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，包括電壓檢測(cè)電路以及與其分別連接的兩個(gè)切換電路；電壓檢測(cè)電路用于檢測(cè)蓄電池的電壓狀態(tài)，為電路切換提供數(shù)據(jù)；所述兩個(gè)切換電路根據(jù)電壓檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行自主切換；

所述電壓檢測(cè)電路與負(fù)載連接，向負(fù)載發(fā)出控制信號(hào)；其中一個(gè)切換電路分別與太陽(yáng)能電池板和負(fù)載連接，另一個(gè)切換電路分別與蓄電池和負(fù)載連接，并且兩個(gè)切換電路之間進(jìn)行信息交互；

較優(yōu)選的，所述狀態(tài)控制電路中包括信息流和電力流；其中電力流通過(guò)太陽(yáng)能面板為蓄電池充電，蓄電池為狀態(tài)控制電路提供能源以及為負(fù)載提供能量；信息流根據(jù)電壓檢測(cè)的結(jié)果向切換電路提供指令，以實(shí)現(xiàn)不同狀態(tài)之間的切換。

優(yōu)選的，所述北斗系統(tǒng)模塊為基于北斗系統(tǒng)的通信終端模塊，在太陽(yáng)能充放電控制器工作在正常狀態(tài)時(shí)發(fā)生作用，對(duì)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一種電力應(yīng)用系統(tǒng)，規(guī)模較大，包括主站、通信網(wǎng)絡(luò)和傳感器，安裝在輸電線路沿線）中的太陽(yáng)能供電設(shè)備進(jìn)行授時(shí)、統(tǒng)一控制和管理，使其同時(shí)切斷負(fù)載，同時(shí)投入負(fù)載進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸。

本發(fā)明基于另一目的提供的一種輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能供電設(shè)備的能量管理方法，其改進(jìn)之處在于，所述方法包括下述步驟：

（1）太陽(yáng)能充放電控制器工作在正常狀態(tài)，在蓄電池電壓低于V1時(shí)太陽(yáng)能充放電控制器進(jìn)入到非常狀態(tài)，轉(zhuǎn)向步驟（2）；

（2）太陽(yáng)能充放電控制器工作在非常狀態(tài)，在蓄電池電壓低于V2時(shí)太陽(yáng)能充放電控制器進(jìn)入到休眠狀態(tài)，轉(zhuǎn)向步驟（3）；

（3）太陽(yáng)能充放電控制器進(jìn)入到休眠狀態(tài)，將太陽(yáng)能面板和蓄電池短接，并對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，當(dāng)充電使蓄電池電壓升高到V3以上時(shí)，轉(zhuǎn)向步驟（4）；

（4）太陽(yáng)能充放電控制器進(jìn)入到非常狀態(tài)，蓄電池繼續(xù)接收太陽(yáng)能產(chǎn)生的電能進(jìn)行蓄電，當(dāng)蓄電池電壓升高到V4以上時(shí)，轉(zhuǎn)向步驟（5）；

（5）太陽(yáng)能充放電控制器進(jìn)入到正常狀態(tài)，通過(guò)北斗系統(tǒng)進(jìn)行指令的傳輸并立即或定時(shí)切斷和投運(yùn)負(fù)載。