[实用新型]电力传输系统中的传感器及应急通信网络

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力输送技术领域，尤其是一种电力传输系统中的传感器及应急通信网络。

背景技术

智能电网就是电网的智能化，是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及决策支持系统技术的应用，利用多种传感器组成的监测网络对输电电网各种参数进行监测，及时获知电网运行情况，对事故隐患及时发出预警进行排查，实现电网可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。大量现有的电网还在连续使用，无法进行大规模彻底的更新或更换，因而给现有输配电系统提供一个能够在紧急通信系统下工作的传感器层，如果该传感器层易于安装、可靠性高，免维护，也能部分实现升级为智能电网的需求。

根据数据统计，85％的客户电力中断主要是由于配电系统、变电站和变压器线路干扰引起的。在变电站，变压器、开关装置及断路器是引起故障的主要原因。变电站无人值守情况正在逐步增加，许多欧美电力公司禁止操作人员在操作时进入变换室。远程配送架系统允许操作员有效运行远程操作开关，而无需穿着防电弧闪光危害服。智能电网中位于变电站的监测传感器将对灾难性故障发出警告，操作员可以远程立即启动维护计划从而避免断电。

电力输送导线会由于各种因素发热。一个原因就是由于电流流经导体，这会产生I²R的功耗，从而导体产生热量，热胀后电线的下垂也会增加；炎热的夏季，电线受太阳热及周边环境温度的影响也比较明显。智能电网中位于电线上的监测传感器将对电线过热发出警告，及时对电线通风冷却可避免电线过热导致的故障。

在冬季暴风雪情况下输电线严重覆冰会压垮电力线，导致电线断裂，进而引起杆塔重量失衡，往往会发生大范围的多米诺倒塔事件。此类大灾难提前警报尤为重要。如果能提前掌握输电线上的覆冰情况发出报警，通过增大输电线上电流负载来使电线发热实现融冰或减冰，则可以及时避免此类灾难性事件的发生。

输电电网中的绝缘体闪络也是普遍问题，闪络发生概率与湿度、空气中的盐粒子、降雨量及间隔时间等均有关，对这些因素进行监测，能够优化操作人员绝缘清洗计划，而预防闪络。

实用新型内容

本申请人针对上述现有生产中这些缺点，提供一种结构合理的电力传输系统中的传感器及应急通信网络，易于安装、可靠性高、免维护，部分实现升级为智能电网的需求。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种电力传输系统中的传感器及应急通信网络，由设置在塔与电力输电线上的多个传感器所组成，相邻传感器之间通过无线网络进行数据通信，一个传感器可以与相邻的多个传感器组成网状网络，以提供冗余的多数据路径至控制系统；所述传感器采用自供电系统供电。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述传感器包括设置在输电线的线上传感器，线上传感器的自供电系统为套设在输电线外周的电流变换器，电流变换器上设置有分割磁力线圈和二次线圈，输电线上的负载电流在二次线圈内产生交流电。

整流稳压电路将二次线圈内的交流电流转变为常用直流电，并给线上电池进行充电，线上电池给线上传感器、微控制器电路和收发器供电；线上传感器测量输电线路性能和周围环境，微控制器电路处理传感信号并且通过收发器和射频天线将信息传送至通信网络。

所述传感器包括安装在塔上的塔上传感器，塔上传感器的自供电系统为太阳能/风能发电机。

所述太阳能/风能发电机同时给塔上电池充电，塔上电池给塔上传感器、微控制器电路和收发器供电。

所述传感器分为安装在塔上的塔上传感器与输电线的线上传感器，所述塔上传感器包括用于测量温度、压力、降水量、湿度、风速、风向、空降颗粒、盐份颗粒浓度、阳光照射度的气象传感器，以及测量塔倾斜的传感器；线上传感器包括靠近塔的近塔线上传感器和位于相邻两塔之间中部的远塔线上传感器；近塔线上传感器包括用于测量输电线下垂，输电线覆冰厚度，线温度和电流的传感器；远塔线上传感器包括检测线路振荡和离地面间距离的距离传感器。

所述自供电系统还包括利用光纤连接的激光驱动器与光电转换器组成的能量输送电路。

所述自供电系统还包括在塔上电池与线上电池之间设置的塔与线电源互备份系统；所述电源互备份系统包括以下两路电路：塔上电池的输出端通过塔上激光驱动器、第二光纤与线上光电转换器连接至线上电池的输入端，线上电池的输出端通过线上激光驱动器、第一光纤与塔上光电转换器连接至塔上电池的输入端。

激光驱动器采用中功率2～20瓦的半导体激光器。