[发明专利]一种新型高压输电线路避雷线直接取源方法

说明书

本发明涉及一种新型高压输电线路避雷线直接取源方法，解开避雷线与杆塔的连接点，将取源装置直接串接在避雷线与杆塔之间。本发明通过对输电线路避雷线感应电压进行直接取源，采用参数匹配的方式达到取能的目的，克服现有互感器对大功率设备稳定供电和绝缘问题等技术难题，提出一种区别于现有避雷线感应式取能方式的串接谐振式直接取能新方式。配合供电侧的功率变换电路，实现对杆塔上设备的稳定直流供电，形成一套完善的新型高压输电线路杆塔避雷线直接取源方案。

技术领域

本发明涉及高压输电技术领域，特别是一种新型高压输电线路避雷线直接取源方法。

背景技术

随着电力系统规模的不断扩大，电网的规模也不断扩大，输电网的电压等级也不断攀升。作为连接发电厂与枢纽变电站的输电通道，输电网的安全、可靠至关重要。然而，对比配电网，输电线路与设备的智能化检测手段却有明显的落后和不足。由于输电线路一般需要跨越长距离地域，高压杆塔和输电线路往往处于偏僻位置，致使杆塔上检测设备的供电无法从低压市电获取。由于供电手段欠缺，使得输电杆塔装载的设备数量和性能受到极大的限制。

为解决高压输电杆塔上装设的传感检测等低压设备供电问题，现下的技术路径主要有两种：一、通过输电线路进行相应的降压取电；二、通过额外电源进行供电。其中，第一种取电方式较为常见的有电流互感器二次侧取电和电容分压取电。然而，由于电能来源于输电线路，容易受线路负荷电流波动的影响，造成供电不稳。此外，由于输电线路电压等级大，设备的绝缘成本巨大，且制造工艺上需满足耐压绝缘要求，体积庞大。虽然，电容分压取电技术在一定程度上能提高设备的绝缘和安全性，但分压器造价较贵，不易安装和维护，应用并不广泛。第二种取电方式较为常见的有激光功能和太阳能供电。采用激光供电，需从低电位侧发送高能量激光，传输给处于高压侧的接光设备，将光能转换为电能。但是，该技术存在两个明显的不足：一是光电接收和转换的效率低，激光供电的功率受到限制；二是对于低电位侧的激光发送装置仍需要低压供电，然而输电杆塔一般分布在野外，市电的获取困难，因此适用范围具有局限性。而太阳能供电方式需装设较大的太阳能电池板，体积大且转换效率低。且其寿命较短，更换频率较高。另一方面，其供电的功率也受到极大的限制，一般只适合用作驱鸟器等低功耗装置供电。

综上所述，迄今为止的高压输电线路取能技术仍存在以下的不足：一、电源品质不高，供电的效率不高，造成电能损失现象严重；二、取能的有效功率低；三、装置的可靠性不高，即使用寿命较短；四、由于高电压所带来的绝缘难题使得工艺成本大大提高。因此，如何可靠、安全、稳定并持续的高功率输出电能是当前高压输电线路取源供电的关键技术难点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种新型高压输电线路避雷线直接取源方法，。

本发明采用以下方案实现：一种新型高压输电线路避雷线直接取源方法，解开避雷线与杆塔的连接点，将取源装置直接串接在避雷线与杆塔之间。

进一步地，所述取源装置包括取能模块与功率变换模块；所述取能模块从避雷线上取能，取得的电能通过功率变换模块进行转换后，输出稳定的电压，供给直流负载使用。

进一步地，所述功率变换模块包括整流滤波电路、DC/DC变换电路和电压反馈调节电路。

进一步地，所述功率变换模块还包括前端抗冲击保护电路，用以保护取源装置供电侧免受由于雷击波带来的过电压冲击。

进一步地，所述取能模块包括原边电感以及副边电感，所述原边电感的两端直接串接至避雷线与杆塔的连接点，所述副边电感接所述功率变换模块的输入端。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

1、本发明通过对取源装置和整流技术的有机结合，实现了对高压输电线路上避雷线的能量提取，所取得的电能输出功率大，可供杆塔上大功率设备的稳定运行。