[发明专利]激光供电的GIL击穿故障定位系统及方法

权利要求书

1.一种激光供电的GIL击穿故障定位系统，其特征在于：它包括激光供能单元(1)、超声波传感器阵列(2)、故障定位监测IED阵列(3)和后台监测单元(4)；

所述激光供能单元(1)包括激光供电基站(11)、激光供电能量接收模块(12)和供电管控模块(13)，激光供电基站(11)用于将电网低压侧的电能转换为光纤传输的激光能，并将激光能通过能量光纤传输至激光供电能量接收模块(12)，所述激光供电能量接收模块(12)用于将激光能转换为电能，供电管控模块(13)用于将所述电能的电压调整为蓄电池充电电压，同时能监测蓄电池电压以及故障定位监测IED阵列(3)的用电量，供电管控模块(13)还用于将蓄电池电压以及故障定位监测IED阵列(3)的用电量监测数据传输给激光供电能量接收模块(12)，使激光供电能量接收模块(12)进行输出电能的功率调节；

所述超声波传感器阵列(2)包括安装在气体绝缘金属封闭输电线路上的多个超声波传感器，各个超声波传感器用于分别对气体绝缘金属封闭输电线路各段进行超声波感应，并将感应到的气体绝缘金属封闭输电线路各段的超声波特征信号传输给故障定位监测IED阵列(3)；

所述故障定位监测IED阵列(3)包括与多个超声波传感器对应的多个故障定位监测IED，各个故障定位监测IED用于将对应超声波传感器输出的超声波特征信号依次进行滤波和电光转换形成气体绝缘金属封闭输电线路各段的超声波特征光信号；

所述后台监测单元(4)用于提取气体绝缘金属封闭输电线路各段的超声波特征光信号的幅值、波形和频率，并判断气体绝缘金属封闭输电线路各段是否发生击穿故障。

2.根据权利要求1所述的激光供电的GIL击穿故障定位系统，其特征在于：所述激光供电基站(11)包括控制单元(111)、供能用激光器(112)和第一光纤通信模块(113)，所述控制单元(111)用于根据站控室后台监控站的控制指令控制供能用激光器(112)的工作状态，供能用激光器(112)用于将电能以激光的形式通过能量光纤发送到激光供电能量接收模块(12)，第一光纤通信模块(113)用于接收激光供电能量接收模块(12)的工作状态信息，并将其发送给站控室后台监控站。

3.根据权利要求1所述的激光供电的GIL击穿故障定位系统，其特征在于：所述激光供电能量接收模块(12)包括第一功率光伏转换模块(121)和MPPT控制模块(124)，所述第一功率光伏转换模块(121)用于接收供能用激光器(112)发射的激光，并将其转换为直流电，通过所述MPPT控制模块(124)实现5V电压的直流电稳定输出。

4.根据权利要求1所述的激光供电的GIL击穿故障定位系统，其特征在于：所述激光供电能量接收模块(12)还包括第二功率光伏转换模块(122)和第一DC/DC升压模块(125)，所述第二功率光伏转换模块(122)用于接收供能用激光器(112)发射的激光，并将其转换为直流电，通过所述第一DC/DC升压模块(125)将直流电压调整到5V输出。

5.根据权利要求4所述的激光供电的GIL击穿故障定位系统，其特征在于：所述激光供电能量接收模块(12)还包括储能模块(123)和第二DC/DC升压模块(126)，储能模块(123)用于采集第一功率光伏转换模块(121)散发的热量，通过温差实现直流发电，并由第二DC/DC升压模块(126)将直流电压调整到5V输出。

6.根据权利要求5所述的激光供电的GIL击穿故障定位系统，其特征在于：所述激光供电能量接收模块(12)还包括控制单元(127)，控制单元(127)用于在第一功率光伏转换模块(121)、第二功率光伏转换模块(122)和储能模块(123)这三种能源转换方式中进行选择切换，并实现所述三种能源转换方式的功率调节。

7.根据权利要求6所述的激光供电的GIL击穿故障定位系统，其特征在于：所述激光供电能量接收模块(12)还包括第二光纤通信模块(128)，第二光纤通信模块(128)用于将三种能源转换方式的切换信息和功率调节信息通过第一光纤通信模块(113)发送给站控室后台监控站。