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風光互補供電係統在傳輸線路視頻監控中的應用

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風光互補供電係統在傳輸線路視頻監控中的應用

發布日期:2021-11-04 作者: 點擊:

現有的太陽能供電不能滿足全天候傳輸線路視頻監控和連續多雨天氣下穩定運行的要求,形成了危險點現場監測盲點。

風光互補供電係統利用風能和太陽能資源的互補性來實現全天候發電,有效解決了這一問題。本文通過對輸電網全天候視頻監測係統中各個設備的實際用電需求進行分析,設計了蓄電池、風力發電機、太陽能光伏電池陣的配置方案及安裝方案。

伴隨著經濟的快速發展,交通、管道、工廠、住宅等基礎設施建設的迅速發展,輸電線路保護區的吊機、高臂泵車等高空作業頻繁發生,對輸變電係統的安全運行構成很大威脅,通過在危險地點的現場設置視頻監控裝置,實現了對危險點現場動態的實時控製;減少了巡線人員的現場監測工作量,有效地防止了線路外破壞事故的發生。

因為現場危險點的變化,控製的不可控製性以及線路的重要性,避免在夜間產生監控盲點,則要求全天候視頻監控係統能夠24小時不間斷地持續穩定運行,使後台監控中心全麵掌握危險點動態情況。但是從多年來的運行情況看,電力供應不足已成為裝置穩定運行的瓶頸。

電力傳輸線路的視頻監控裝置一般采用太陽能供電,供電裝置由太陽能板和蓄電池組成,具有安裝方便、投資小、使用方便等特點,對環境友好等優點,但是在某些地方,光是光不夠用光,不能保證視頻設備24小時監測工作,而且連續陰雨天氣使得供電中斷,影響設備正常運行。

另外還采用了220V低壓線供電方式,即靠近杆塔的配變支接一條220V低壓線直接延伸到塔頂,實現視頻裝置供電,供電穩定性滿足設備持續穩定運行,但建設費用較大,且受雷電影響,供電中斷。

風光互補供電係統


針對以上問題,本文設計了一套風光互補供電係統,用於電力傳輸線全天候視頻監控設備和通訊設備,充分利用太陽能和風能在時間和地域上的互補,夜晚、陰雨天無陽光時,由風能產生電能,晴天用太陽能發電,在風與太陽同時工作,實現全天候發電,在連續陰雨天,確保視頻監控係統全天候不間斷運行。


風光互補供電係統是由風力發電機組和太陽能電池組件組成的混合發電係統,可以將風的動能和太陽的光能轉化為電能。風力發電機以自然風為動力,風輪吸收風能,驅動風輪和風力發電機旋轉,將風能轉化為電能。

太陽能發電采用光生伏效應原理,將太陽輻射能直接轉化為電能。風景互補發電係統由風力發電機、太陽能電池組件、風景互補控製器、電池組、逆變器等組成。

白天,在陽光下,光伏發電部分利用太陽能電池板的光伏效應將光能轉化為電能,然後給電池充電。風力發電部分是利用風扇將風能轉化為機械能,通過風力發電機將機械能轉化為電能,然後通過風光互補控製器給電池充電,當電池充滿時。

電池組是風景互補供電係統的儲能元件,在係統中起到能量調節和負載平衡的作用。在風和陽光充足的情況下,可以儲存負載供應後多餘的電能;在風和陽光不好的情況下,輸出電能給負載。

風景互補控製器的功能是根據太陽的強度、風的大小和負荷的變化,實時控製和調整電池的工作狀態,確保係統在充電、放電和浮動充電中的交替運行,確保發電係統的連續性、穩定性和可靠性。

逆變器將電池中的直流電轉換為24V交流電等相應的電壓等級,以確保交流負載設備的正常使用。還具有自動穩壓功能,可提高風景互補發電係統的供電質量。

根據風和太陽輻射的變化,風光互補發電係統可以在以下三種模式下運行:風力發電機組單獨向負載供電;光伏發電係統單獨向負載供電;風力發電機組和光伏發電係統共同向負載供電。




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