[發明專利]一種基于太陽能供電的高壓輸電線路雷擊監測系統

在審

• 申請號: 201811006874.2
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN108919013A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 滕松;徐建軍
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司徐州供電分公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;H02J7/35
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 馬麗麗

1.一種基于太陽能供電的高壓輸電線路雷擊監測系統，其特征在于，所述雷擊監測系統包括電壓采集單元、電流采集單元、信號調理單元、A/D轉換單元、控制處理單元、太陽能供電單元、存儲單元、通信單元和GPS定位單元，所述電壓采集單元和所述電流采集單元分別與所述信號調理單元相連接，所述信號調理單元還與所述A/D轉換單元相連接，所述控制處理單元分別與所述太陽能供電單元、所述存儲單元、所述通信單元、所述GPS定位單元連接，所述太陽能供電單元還分別與所述信號調理單元、所述A/D轉換單元、所述存儲單元、所述通信單元、所述GPS定位單元相連接；所述雷擊監測系統根據現場實際氣候天氣狀態以及所述太陽能供電單元的供電狀況選擇合適的工作模式，當所述電壓采集單元采集的電壓信號大于預先設定的電壓值，所述控制處理單元控制所述信號調理單元對輸入的信號進行調理，再經過所述A/D轉換單元轉換為數字信號，并通過所述存儲單元進行信息存儲，通過所述通信單元將采集的信息上傳至監控中心，并根據所述GPS定位單元實現雷擊定位。

2.根據權利要求1所述的一種基于太陽能供電的高壓輸電線路雷擊監測系統，其特征在于，所述電壓采集單元采用非接觸式輸電線路電壓傳感器，采集輸電線路工頻電壓和因雷擊在輸電線路產生的過電壓；所述電流采集單元采用四個羅氏線圈電流傳感器，采集雷擊發生時的入地電流。

3.根據權利要求2所述的一種基于太陽能供電的高壓輸電線路雷擊監測系統，其特征在于，所述信號調理單元包括分壓電路、并聯積分電路和濾波電路，所述分壓電路利用工頻電壓標定，不需要改變傳感器分壓比，匹配不同電壓等級的高壓輸電線路；所述并聯積分電路將所述電流傳感器輸出的電壓信號進行并聯，再經積分電路輸出可采集電壓；所述濾波電路采用低通濾波器濾除干擾信號。

4.根據權利要求3所述的一種基于太陽能供電的高壓輸電線路雷擊監測系統，其特征在于，所述太陽能供電單元包括太陽能電池板、蓄電池和控制器，所述蓄電池采用鋰離子蓄電池，所述蓄電池容量能夠滿足無光照時所述雷電監測系統能夠可靠工作三天；

所述控制器對所述太陽能供電單元進行控制和保護，控制所述蓄電池的工作模式：所述蓄電池一般處于浮充狀態，當日照充足時，所述太陽能電池板輸出的電能既為所述雷擊監測系統提供電源又對所述蓄電池進行充電；當日照不充足時，所述蓄電池處于放電模式為所述雷擊監測系統提供電源；控制所述太陽能供電單元是否輸出電能以及輸出電壓幅值，以適合不同的供電體；對所述蓄電池進行容量監測，實現過充、過放、過載保護保護功能。

5.根據權利要求4所述的一種基于太陽能供電的高壓輸電線路雷擊監測系統，其特征在于，所述通信單元采用GPRS技術，利用移動網絡將現場檢測的信號上傳至所述監控中心，接收來自所述監控中心的控制命令、天氣信息；所述GPS定位單元采用GPS技術能夠對所述雷擊監測系統進行定位。

6.根據權利要求5所述的一種基于太陽能供電的高壓輸電線路雷擊監測系統，其特征在于，所述雷擊監測系統具體有三種工作模式，分別為觸發模式、預觸發模式和待機模式，所述觸發模式是發生雷擊時所述雷擊監測系統所處的工作模式，實現數據的采集、處理和傳輸；所述預觸發模式下所述雷擊監測系統進行數據采集，并與預先設定的電壓值進行比較，進而判斷是否發生雷擊現象，是否需要轉換至所述觸發模式；所述待機模式下所述雷擊監測系統處于待機狀態，不進行數據采集判斷，通過所述通信單元接受所述監控中心的控制信號；

所述雷擊監測系統根據實際使用的工作地點的氣候規律以及所述蓄電池剩余電量選擇合適的工作模式：在冬季無雷雨天氣的季節，所述雷擊監測系統處于待機模式，若所述監控中心發出預觸發指令，所述雷電監測系統立即轉換為預觸發模式；在雷雨季節，所述雷擊監測系統處于預觸發模式，隨時準備進入觸發模式，若所述蓄電池電量較低，根據所述天氣信息判斷所述雷擊監測系統是否可以轉換為待機模式；當所述雷擊監測系統采集到的電壓信號大于預先設定的電壓值，所述雷電監測系統立即轉換為觸發模式，對雷電信息進行實時檢測。