基于RF傳輸?shù)膶?dǎo)線動(dòng)態(tài)增容系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、第一電源單元、第一電源管理單元以及GPRS數(shù)據(jù)發(fā)送單元，第一電源單元、第一電源管理單元、GPRS數(shù)據(jù)發(fā)送單元分別與數(shù)據(jù)處理單元電性連接；數(shù)據(jù)采集單元包括多個(gè)導(dǎo)線測(cè)量單元、RF數(shù)據(jù)接收單元、數(shù)字拉力變送器、風(fēng)速風(fēng)向變送器以及日照變送器，導(dǎo)線測(cè)量單元包括溫度傳感單元、電流互感單元、導(dǎo)線數(shù)據(jù)控制器、第二電源單元、第二電源管理單元以及RF數(shù)據(jù)發(fā)送單元，溫度傳感單元、電流互感單元、第二電源單元、第二電源管理單元、RF數(shù)據(jù)發(fā)送單元分別與導(dǎo)線數(shù)據(jù)控制器電性連接，RF數(shù)據(jù)發(fā)送單元與RF數(shù)據(jù)接收單元無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸連接。本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)具有穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及高壓輸電電力監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及基于RF傳輸?shù)膶?dǎo)線動(dòng)態(tài)增容系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)的電力需求不斷上漲，近年來(lái)更遭遇大面積的“電荒”，拉閘限電現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。相對(duì)于經(jīng)濟(jì)建設(shè)而言我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)始終落后，電力生產(chǎn)和消費(fèi)一直存在著地區(qū)間不平衡問(wèn)題，供需矛盾一直存在且時(shí)有激化。而線路系統(tǒng)的建設(shè)需要巨額資金并占用土地資源，投資大周期長(zhǎng)，大量興建線路走廊存在客觀限制問(wèn)題。因此，在不增加線路建設(shè)的前提下對(duì)電網(wǎng)輸送能力的充分利用進(jìn)行深入研究也日益被重視起來(lái)。動(dòng)態(tài)增容技術(shù)就是在這一背景下發(fā)展起來(lái)的。 現(xiàn)有的輸電能力受線路輸送容量熱穩(wěn)定性限額的制約并未達(dá)到極限的傳輸容量，而當(dāng)前電網(wǎng)線路輸送容量限值往往是基于最?lèi)毫託庀髼l件為維持線路對(duì)地安全距離和導(dǎo)線最大工作溫度得出的，實(shí)際上通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)分析證實(shí)現(xiàn)有線路正常載流能力可安全地提高7%以上。根據(jù)載流量的各種影響因子，在輸電線路上安裝對(duì)應(yīng)的在線監(jiān)測(cè)裝置，對(duì)線路本身的狀態(tài)和環(huán)境氣象條件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，結(jié)合各種監(jiān)測(cè)量與線路傳輸容量的關(guān)系建立理論模型，從而計(jì)算出任意時(shí)刻導(dǎo)線的最大允許載流量、實(shí)時(shí)載流量和隱形容量。動(dòng)態(tài)增容技術(shù)最大的特點(diǎn)就是不突破現(xiàn)行技術(shù)規(guī)程，因此可以有效保證系統(tǒng)和設(shè)備穩(wěn)定、安全運(yùn)行。使用動(dòng)態(tài)增容技術(shù)穩(wěn)定可靠地提高線路的傳輸容量可以很大程度的解決輸電“瓶頸”問(wèn)題，緩解電力供求矛盾，潛在巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。同時(shí)，隨著低功耗處理器、RF射頻通信技術(shù)、GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、超級(jí)電容發(fā)展的日趨成熟，也使輸電線路動(dòng)態(tài)增容系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行成為可能。輸電線路監(jiān)控設(shè)備需要放置于高壓鐵塔等野外無(wú)人值守的環(huán)境中運(yùn)行，對(duì)裝置的可靠性、穩(wěn)定性和能耗提出了較高要求，尤其是線上設(shè)備的電源問(wèn)題一直沒(méi)能得到很好的解決。現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)增容裝置，其電源系統(tǒng)通常采用下面三種形式I、利用激光供能方式提供終端電源，該方式有光電轉(zhuǎn)換效率偏低，激光二極管容易老化，光纖產(chǎn)品成本高等缺點(diǎn)，不適用于輸電線路監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。2、通過(guò)CT感應(yīng)模塊從高壓導(dǎo)線獲取電能，再經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓、濾波等處理后給硬件系統(tǒng)供電。這種方式取電方便，但實(shí)際運(yùn)行中的可靠性和穩(wěn)定性較差，首先，CT感應(yīng)模具往往由于密閉性有限而容易生銹，取能效果逐漸變差，最后導(dǎo)致線上設(shè)備無(wú)法正常工作，失去監(jiān)測(cè)意義；其次，當(dāng)高壓電線發(fā)生緊急故障而停電時(shí)，監(jiān)測(cè)裝置會(huì)同時(shí)失效，不利于故障分析。3、由太陽(yáng)能板與蓄電池構(gòu)成供電系統(tǒng)，該方式易受天氣影響，在持續(xù)陰雨天的環(huán)境中續(xù)航能力差，并且其使用年限通常受限于蓄電池的使用壽命，維護(hù)代價(jià)高，如更換電池將帶來(lái)大量的人力物力財(cái)力的投入。此外，現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)動(dòng)容系統(tǒng)采集參數(shù)較少，監(jiān)測(cè)模型較為單一，所能提供的動(dòng)態(tài)增容判據(jù)往往很有限。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于提出一種基于RF傳輸?shù)膶?dǎo)線動(dòng)態(tài)增容系統(tǒng)，其能解決現(xiàn)有技術(shù)的可靠性、穩(wěn)定性差，能耗高的問(wèn)題。為了達(dá)到上述目的，本技術(shù)所采用的技術(shù)方案如下基于RF傳輸?shù)膶?dǎo)線動(dòng)態(tài)增容系統(tǒng)，其包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、第一電源單元、第一電源管理單元以及GPRS數(shù)據(jù)發(fā)送單元，第一電源單元、第一電源管理單元、GPRS數(shù)據(jù)發(fā)送單元分別與數(shù)據(jù)處理單元電性連接；所述數(shù)據(jù)采集單元包括多個(gè)導(dǎo)線測(cè)量單元、RF數(shù)據(jù)接收單元、數(shù)字拉力變送器、風(fēng)速風(fēng)向變送器以及日照變送器，所述導(dǎo)線測(cè)量單元包括溫度傳感單元、電流互感單元、導(dǎo)線數(shù)據(jù)控制器、第二電源單元、第二電源管理單元以及RF數(shù)據(jù)發(fā)送單元，溫度傳感單元、電流互感單元、第二電源單元、第二電源管理單元、RF數(shù)據(jù)發(fā)送單元分別與導(dǎo)線數(shù)據(jù)控制器電性連接，RF數(shù)據(jù)發(fā)送單元與RF數(shù)據(jù)接收單元無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸連接；RF數(shù)據(jù)接收單元、數(shù)字拉力變送器、風(fēng)速風(fēng)向變送器、日照變送器分別 與數(shù)據(jù)處理單元電性連接；多個(gè)導(dǎo)線測(cè)量單元安裝在輸電導(dǎo)線的不同位置，數(shù)字拉力變送器安裝在絕緣子串上，風(fēng)速風(fēng)向變送器及日照變送器安裝在高壓塔上。作為優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，提高數(shù)據(jù)處理單元的穩(wěn)定性，所述數(shù)據(jù)處理單元包括MCU、看門(mén)狗電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，看門(mén)狗電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路分別與MCU電性連接；第一電源管理單元、GPRS數(shù)據(jù)發(fā)送單元分別與MCU電性連接。進(jìn)一步的，為了提供數(shù)據(jù)采集時(shí)間參數(shù)，該系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、時(shí)鐘單元,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、時(shí)鐘單元均與MCU電性連接。再進(jìn)一步的，為了提高可靠性，所述第一電源單元包括充電控制器、第一太陽(yáng)能板、蓄電池，第一太陽(yáng)能板、蓄電池均與充電控制器電性連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、MCU分別與充電控制器電性連接。作為優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，為了提高可靠性，所述第二電源單元包括第二太陽(yáng)能板、超級(jí)電容、充電管理器，第二太陽(yáng)能板、超級(jí)電容分別與充電管理器電性連接，充電管理器與導(dǎo)線數(shù)據(jù)控制器電性連接。作為優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)線測(cè)量單元還包括SPI FLASH存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，SPIFLASH存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片均與導(dǎo)線數(shù)據(jù)控制器電性連接。作為優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，為了使采集的數(shù)據(jù)比較精確，所述溫度傳感單元包括溫度傳感器、第一隔離保護(hù)電路、第一信號(hào)調(diào)理器、第一電壓跟隨電路，溫度傳感器、第一隔離保護(hù)電路、第一信號(hào)調(diào)理器、第一電壓跟隨電路依次電性連接，第一電壓跟隨電路與導(dǎo)線數(shù)據(jù)控制器電性連接。作為優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，為了使采集的數(shù)據(jù)比較精確，所述電流互感單元包括電流互感器、第二隔離保護(hù)電路、第二信號(hào)調(diào)理器、第二電壓跟隨電路，電流互感器、第二隔離保護(hù)電路、第二信號(hào)調(diào)理器、第二電壓跟隨電路依次電性連接，第二電壓跟隨電路與導(dǎo)線數(shù)據(jù)控制器電性連接。本技術(shù)具有如下有益效果(I)采用太陽(yáng)能板、超級(jí)電容的綜合供電系統(tǒng)。超級(jí)電容器的突出優(yōu)點(diǎn)是功率密度高、充電速度快、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍寬，適合長(zhǎng)期使用于無(wú)人值守的場(chǎng)合，增加系統(tǒng)可靠性；(2)采用電源管理單元，對(duì)數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)通訊實(shí)行睡眠和喚醒機(jī)制，降低運(yùn)行能耗，減少裝置斷電故障以及維護(hù)成本；(3)采用RF無(wú)線傳輸技術(shù)與遠(yuǎn)距離GPRS通信技術(shù)相結(jié)合的無(wú)線通信方式，無(wú)需單獨(dú)架設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)施方便，有效地節(jié)約了通訊成本和運(yùn)行維護(hù)成本；(4)獨(dú)特的軟硬件看門(mén)狗設(shè)計(jì)，具有定時(shí)重啟和遠(yuǎn)程控制重啟功能，可以靈活設(shè)置重啟動(dòng)運(yùn)行機(jī)制，為設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行提供了重要保障；(5)完善的自診斷功能，能自我監(jiān)視設(shè)備的整體運(yùn)行狀況，監(jiān)視數(shù)據(jù)能上傳到遠(yuǎn)程調(diào)試中心進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試；(6)選用工業(yè)級(jí)低功耗芯片和器件，采用去耦濾波、光電隔離、數(shù)字濾波等抗干擾措施，從硬件上保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定，高效可靠運(yùn)行。附圖說(shuō)明圖I為本技術(shù)較佳實(shí)施例的基于RF傳輸?shù)膶?dǎo)線動(dòng)態(tài)增容系統(tǒng)的原理方框圖；圖2為圖I的導(dǎo)線測(cè)量單元的原理方框圖。具體實(shí)施方式下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對(duì)本技術(shù)做進(jìn)一步描述，以便于更清楚的理解本技術(shù)所要求保護(hù)的技術(shù)思想。如圖I和圖2所示，基于RF傳輸?shù)膶?dǎo)線動(dòng)態(tài)增容系統(tǒng)，其包括數(shù)據(jù)采集單元2、數(shù)據(jù)處理單元I、第一電源單元5、第一電源管理單元6以及GPRS數(shù)據(jù)發(fā)送單元7、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元3、時(shí)鐘單元4。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元3、時(shí)鐘單元4、第一電源單元5、第一電源管理單元6、GPRS數(shù)據(jù)發(fā)送單元7分別與數(shù)據(jù)處理單元I電性連接；所述數(shù)據(jù)采集單元2包括多個(gè)導(dǎo)線測(cè)量單元25、RF數(shù)據(jù)接收單元21、數(shù)字拉力變送器22、風(fēng)速風(fēng)向變送器23以及日照變送器24。具體的，所述數(shù)據(jù)處理單元包括MCU 11、看門(mén)狗電路13、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路12，看門(mén)狗電路本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
基于RF傳輸?shù)膶?dǎo)線動(dòng)態(tài)增容系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、第一電源單元、第一電源管理單元以及GPRS數(shù)據(jù)發(fā)送單元，第一電源單元、第一電源管理單元、GPRS數(shù)據(jù)發(fā)送單元分別與數(shù)據(jù)處理單元電性連接；所述數(shù)據(jù)采集單元包括多個(gè)導(dǎo)線測(cè)量單元、RF數(shù)據(jù)接收單元、數(shù)字拉力變送器、風(fēng)速風(fēng)向變送器以及日照變送器，所述導(dǎo)線測(cè)量單元包括溫度傳感單元、電流互感單元、導(dǎo)線數(shù)據(jù)控制器、第二電源單元、第二電源管理單元以及RF數(shù)據(jù)發(fā)送單元，溫度傳感單元、電流互感單元、第二電源單元、第二電源管理單元、RF數(shù)據(jù)發(fā)送單元分別與導(dǎo)線數(shù)據(jù)控制器電性連接，RF數(shù)據(jù)發(fā)送單元與RF數(shù)據(jù)接收單元無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸連接；RF數(shù)據(jù)接收單元、數(shù)字拉力變送器、風(fēng)速風(fēng)向變送器、日照變送器分別與數(shù)據(jù)處理單元電性連接；多個(gè)導(dǎo)線測(cè)量單元安裝在輸電導(dǎo)線的不同位置，數(shù)字拉力變送器安裝在絕緣子串上，風(fēng)速風(fēng)向變送器及日照變送器安裝在高壓塔上。
【技術(shù)特征摘要】
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳澤，洪云，劉渙強(qiáng)，陳小勝，章楚珊，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：廣州長(zhǎng)川科技有限公司，
類(lèi)型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：
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