本發(fā)明涉及一種分布式供能系統(tǒng)，具體涉及一種用于多點(diǎn)不同高壓懸浮電位的分布式供能系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著超高壓交、直流輸電技術(shù)的發(fā)展，越來越多的高壓測量、觸發(fā)放電設(shè)備需要由地面向高壓懸浮電位給送電能，如串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置保護(hù)用火花間隙觸發(fā)及控制裝置和基于預(yù)充電振蕩人工過零發(fā)的真空直流開斷裝置等，均需要由地面地電位向電壓高達(dá)幾百kv以上的高壓懸浮電位供給電能。高壓懸浮電位裝置的供電電源必須具有很高的可靠性、超強(qiáng)的抗干擾能力和良好的環(huán)境適應(yīng)能力，根據(jù)能源種類的不同，現(xiàn)有的技術(shù)大致可分為ct取能、激光取能、電池儲(chǔ)能、太陽能電池等幾種形式。

ct取能是一種在電力工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)取能方式，ct取能電源以其技術(shù)成熟、可靠性高、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)成為實(shí)現(xiàn)超高壓平臺(tái)測量系統(tǒng)能源供給的主要方案之一，但ct取能局限于交流輸電，且供電功率為mw級，難以驅(qū)動(dòng)對電源功率較大的工況。

在平臺(tái)電源子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案中，另一種采用較多的是激光送能電源。利用激光傳輸能量是目前一種技術(shù)先進(jìn)且可靠地供能方式。在世界上現(xiàn)已投運(yùn)的可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置中，大部分都配備了激光送能電源。激光能量通過送能光纜、光纖信號柱把光能送到高壓平臺(tái)上，再由光能轉(zhuǎn)化為電能，供測量系統(tǒng)使用。激光送能價(jià)格昂貴，設(shè)備運(yùn)維成本高，且同ct取能一樣，供能功率有限，最大不過1～2w。

電池儲(chǔ)能存在電池電量耗盡后無法維系之后的電能供給，因此多與太能電池配合使用，然而太陽能電池對天氣要求較高，在多雨季節(jié)或沙塵天氣下，也不能保證電源的可靠供給。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種用于多點(diǎn)不同高壓懸浮電位的分布式供能系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)分布式供能，并且供電功率高，成本低，對天氣要求較低。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的用于多點(diǎn)不同高壓懸浮電位的分布式供能系統(tǒng)包括供氣單元、控制器及若干高壓懸浮電位供能模塊，其中，各高壓懸浮電位供能模塊均包括壓縮氣管、氣動(dòng)馬達(dá)、發(fā)電機(jī)、蓄電池及dc/dc直流變壓裝置，其中，壓縮氣管的一端與氣動(dòng)馬達(dá)的入氣口相連通，氣動(dòng)馬達(dá)的輸出軸與發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸相連接，發(fā)電機(jī)的輸出端與蓄電池的充電接口相連接，蓄電池與dc/dc直流變壓裝置相連接，控制器與供氣單元的控制端相連接；

供氣單元的壓縮氣體出口與各高壓懸浮電位供能模塊中壓縮氣管的另一端相連通。

供氣單元包括空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、截止閥及單向閥，其中，空氣壓縮機(jī)依次經(jīng)截止閥、儲(chǔ)氣罐、單向閥及壓縮氣管與氣動(dòng)馬達(dá)的入氣口相連通，控制器與空氣壓縮機(jī)的控制端及單向閥的控制端相連接。

還包括用于檢測蓄電池剩余電量的電量檢測系統(tǒng)，電量檢測系統(tǒng)的輸出端與監(jiān)測控制器的輸入端相連接，監(jiān)測控制器的輸出端與控制器的輸入端相連接。

監(jiān)測控制器與控制器之間通過光纖相連接。

還包括多個(gè)絕緣固定裝置，其中，所述絕緣控制裝置包括上連接端子、下連接端子及中空結(jié)構(gòu)的套筒，上連接端子及下連接端子分別固定于套筒的上端及下端，光纖及壓縮氣管均穿過上連接端子、套筒及下連接端子。

套筒上下兩端均設(shè)有用于固定套筒的法蘭盤。

套筒的外壁上設(shè)有傘裙。

氣動(dòng)馬達(dá)的輸出軸通過傳動(dòng)裝置與發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸相連接。

電量檢測系統(tǒng)通過光纖與監(jiān)測控制器相連接。

發(fā)電機(jī)的輸出端通過ac/dc整流裝置與蓄電池的充電接口相連接。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明所述的用于多點(diǎn)不同高壓懸浮電位的分布式供能系統(tǒng)在具體操作時(shí)，以壓縮氣體為介質(zhì)實(shí)現(xiàn)分布式供能，具體的，供氣單元輸出的壓縮空氣經(jīng)壓縮氣管輸入到氣動(dòng)馬達(dá)中，從而使驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)馬達(dá)工作，氣動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電充入蓄電池中，蓄電池通過dc/dc直流變壓裝置為負(fù)載提供所需的電壓，從而實(shí)現(xiàn)分布式供能。需要說明的是，本發(fā)明先將產(chǎn)生的電存儲(chǔ)到蓄電池中，再由蓄電池及dc/dc直流變壓裝置進(jìn)行供電，因此具有較高的供電功率，同時(shí)成本較低，不受天氣的影響。

進(jìn)一步，空氣壓縮機(jī)通過截止閥與儲(chǔ)氣罐相連通，避免儲(chǔ)氣罐內(nèi)壓縮空氣的氣壓過高。

進(jìn)一步，電量檢測系統(tǒng)檢測蓄電池的剩余電量，再通過監(jiān)測控制器及控制器控制氣動(dòng)馬達(dá)的進(jìn)氣量，實(shí)現(xiàn)對蓄電池及壓縮空氣的動(dòng)態(tài)控制。

進(jìn)一步，套筒的外壁上設(shè)有傘裙，提高套筒高耐壓沿面的絕緣性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中絕緣固定裝置15的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。

其中，1為空氣壓縮機(jī)、2為儲(chǔ)氣罐、3為單向閥、4為截止閥、5為壓縮氣管、6為氣動(dòng)馬達(dá)、7為傳動(dòng)裝置、8為發(fā)電機(jī)、9為ac/dc整流裝置、10為蓄電池、11為dc/dc直流變壓裝置、12為監(jiān)測控制器、13為光纖、14為控制器、15為絕緣固定裝置、16為傘裙、17為上接線端子、18為套筒、19為法蘭盤。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參考圖1及圖3，本發(fā)明所述的用于多點(diǎn)不同高壓懸浮電位的分布式供能系統(tǒng)包括供氣單元、控制器14及若干高壓懸浮電位供能模塊，其中，各高壓懸浮電位供能模塊均包括壓縮氣管5、氣動(dòng)馬達(dá)6、發(fā)電機(jī)8、蓄電池10及dc/dc直流變壓裝置11，其中，壓縮氣管5的一端與氣動(dòng)馬達(dá)6的入氣口相連通，氣動(dòng)馬達(dá)6的輸出軸與發(fā)電機(jī)8的驅(qū)動(dòng)軸相連接，發(fā)電機(jī)8的輸出端與蓄電池10的充電接口相連接，蓄電池10與dc/dc直流變壓裝置11相連接，控制器14與供氣單元的控制端相連接；供氣單元的壓縮氣體出口與各高壓懸浮電位供能模塊中壓縮氣管5的另一端相連通。

供氣單元包括空氣壓縮機(jī)1、儲(chǔ)氣罐2、截止閥4及單向閥3，其中，空氣壓縮機(jī)1依次經(jīng)截止閥4、儲(chǔ)氣罐2、單向閥3及壓縮氣管5與氣動(dòng)馬達(dá)6的入氣口相連通，控制器14與空氣壓縮機(jī)1的控制端及單向閥3的控制端相連接。本發(fā)明還包括用于檢測蓄電池10剩余電量的電量檢測系統(tǒng)，電量檢測系統(tǒng)的輸出端與監(jiān)測控制器12的輸入端相連接，監(jiān)測控制器12的輸出端與控制器14的輸入端相連接。

監(jiān)測控制器12與控制器14之間通過光纖13相連接；本發(fā)明還包括多個(gè)絕緣固定裝置15，其中，所述絕緣控制裝置包括上連接端子17、下連接端子及中空結(jié)構(gòu)的套筒18，上連接端子17及下連接端子分別固定于套筒18的上端及下端，光纖13及壓縮氣管5均穿過上連接端子17、套筒18及下連接端子；套筒18上下兩端均設(shè)有用于固定套筒18的法蘭盤19；套筒18的外壁上設(shè)有傘裙16。

氣動(dòng)馬達(dá)6的輸出軸通過傳動(dòng)裝置7與發(fā)電機(jī)8的驅(qū)動(dòng)軸相連接；電量檢測系統(tǒng)通過光纖13與監(jiān)測控制器12相連接；發(fā)電機(jī)8的輸出端通過ac/dc整流裝置9與蓄電池10的充電接口相連接。

本發(fā)明的具體工作過程為：

空氣壓縮機(jī)1對室外空氣進(jìn)行壓縮，再將壓縮氣體經(jīng)截止閥4充入儲(chǔ)氣罐2中，當(dāng)儲(chǔ)氣罐2內(nèi)壓縮氣體的氣壓達(dá)到設(shè)定氣壓時(shí)，截止閥4關(guān)閉，同時(shí)空氣壓縮機(jī)1停止運(yùn)行。通過電量檢測系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測蓄電池10的剩余電量信息，并將蓄電池10的剩余電量信息發(fā)送至監(jiān)測控制器12中，當(dāng)蓄電池10的剩余電量小于等于預(yù)設(shè)電量閾值時(shí)，則產(chǎn)生充電請求信息，并將所述充電請求信息發(fā)送至控制器14中，控制器14控制單向閥3打開，使儲(chǔ)氣罐2中的壓縮氣體經(jīng)壓縮氣管5進(jìn)入到氣動(dòng)馬達(dá)6中，使氣動(dòng)馬達(dá)6工作，氣動(dòng)馬達(dá)6帶動(dòng)發(fā)電機(jī)8工作，發(fā)電機(jī)8產(chǎn)生的電經(jīng)ac/dc整流裝置9整流后為蓄電池10充電，蓄電池10輸出的電經(jīng)dc/dc直流變壓裝置11為負(fù)載提供所需電壓。本發(fā)明通過多個(gè)dc/dc直流變壓裝置11可實(shí)現(xiàn)同一高壓懸浮電位下多電壓電源的輸出，以驅(qū)動(dòng)不同的負(fù)載類型。當(dāng)儲(chǔ)能電池電量充滿，監(jiān)測控制器12產(chǎn)生停止充電請求信息，并將停止充電請求信息發(fā)送至控制器14中，控制器14根據(jù)所述停止充電請求信息關(guān)閉單向閥3，同時(shí)使空氣壓縮機(jī)1工作，空氣壓縮機(jī)1產(chǎn)生的壓縮氣體為儲(chǔ)氣罐2補(bǔ)充氣體，直至儲(chǔ)氣罐2中的氣體補(bǔ)充完成為止。

當(dāng)對處于不同高壓懸浮電位負(fù)載供能時(shí)，通過搭建多個(gè)絕緣固定裝置15，將儲(chǔ)氣罐2中的壓縮氣體向氣動(dòng)馬達(dá)6中，從而完成不同高壓懸浮電位電能的供給。絕緣固定裝置15的耐壓等級由負(fù)載所處高壓懸浮電位電壓等級而定。

本發(fā)明通過搭建多個(gè)絕緣支柱，將地面產(chǎn)氣裝置產(chǎn)生壓縮氣體分別通過絕緣支柱向位于高壓平臺(tái)的不同高壓懸浮電位供能模塊給氣，從而完成不同高壓懸浮電位電能的供給。其中，絕緣支柱耐壓等級由負(fù)載所處高壓懸浮電位電壓等級而定。多點(diǎn)懸浮電位供能系統(tǒng)共用一套地面產(chǎn)氣裝置、產(chǎn)氣裝置控制器和位于高電位平臺(tái)的監(jiān)測控制裝置。